NUESTRA MUESTRA 2023 - FICA UFRO

Revisión de contenidos Daphne Bormann Parada – Melanie Tapia Caba Periodistas Facultad de Ingeniería y Ciencias Diseño y Diagramación Julio César Figueroa Gangas Facultad de Ingeniería y Ciencias • www.fica.ufro.cl • www.facebook.com/ingenieria.ufro • www.instagram.com/ufrofica • secretaria.vincfica@ufrontera.cl • 45-2596860

Comité Editorial Representante Legal Eduardo Hebel Weiss Rector Universidad de La Frontera Director Responsable Jorge Farías Avendaño Decano Facultad de Ingeniería y Ciencias Comité Editorial María Antonieta Ruiz Muñoz Directora Vinculación con el Medio Facultad de Ingeniería y Ciencias Cristian Pesce González Departamento de Ingeniería Eléctrica Traudy Wandersleben Mainhard Departamento de Ciencias Químicas y Recursos Naturales Christian Vergara Ojeda Departamento de Ingeniería Química Sonia Salvo Garrido Departamento de Matemática y Estadística Iván Velásquez Briceño Departamento de Ingeniería Eléctrica Mario Guzmán Villaseñor Profesor emérito

Índice Editorial

4

Inteligencia artificial para el profesional del presente

5

Plaguicidas y fertilizante: Un aporte desde la ciencia básica para una agricultura sustentable

8

Mitos y realidades de la IA

11

En la búsqueda de alimentos saludables e inocuos: La papa como modelo de estudio

14

El hito-mito de la inteligencia artificial: la toma de conciencia

17

Estrategias biotecnológicas para minimizar el impacto de plaguicidas neoniconoides en el ecosistema

20

Máquinas y organismos: ¿Se necesita comprender el entorno para ser inteligente?

23

Potencialidades de los biosurfactantes: Bioproductos con aplicación ambiental

26

Impacto de la inteligencia artificial en las ciencias biológicas: ¿Un cambio de paradigma?

28

Magnones: Perturbaciones magnéticas que prometen revolucionar la tecnología

30

Inteligencia artificial: Un enfoque moderno ante los eventos de marea roja en Chile

31

Computación cuántica, el futuro ya está aquí

34

Explorando la simbiosis entre la interacción humano-computador y la inteligencia artificial

38

Estrategias nanotecnológicas para el control de hongos fitopatógenos en frutas: Búsqueda de nuevas oportunidades

40

Paradigmas de la inteligencia artificial

43

Profesionales de calidad para los desafíos universitarios

45

“Aprendamos jugando”, ferias y festivales de matemática en la región

47

Facultad de Ingeniería y Ciencias: 18 años comprometidos con la Unidad de HematoOncología Infantil del Hospital Hernán Henríquez Aravena

51

Facultad promueve y fortalece la vinculación temprana con el sector escolar

52

Programa de Inclusión Académica incorpora nuevos profesionales a su equipo en su segundo año desde su creación

55

MacroFacultad de Ingeniería: finaliza segunda etapa de emblemático proyecto liderado por las Universidades de La Frontera, del Bío-Bío y de Talca

59

Referencias

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Editorial “Desde hace un tiempo, y cada vez con mayor frecuencia, estamos hablando de la inteligencia artificial (IA). En nuestra cotidianeidad, se ha instalado en la sociedad, pero con más dudas que certezas sobre su impacto y alcance.

En nuestro rol como formadores, parte de nuestro quehacer debe orientarse a educar y formar en torno a esta disciplina, a modo de promover su uso responsable y en beneficio de la comunidad y territorio, pensando en la IA como una herramienta que se ha instalado para potenciar el avance de otras áreas de estudios.

Al interior de la Facultad de Ingeniería y Ciencias, un grupo de académicos y académicas está abordando esta temática desde el análisis y/o reflexión hasta sus potenciales aplicaciones.

Un esbozo de esas miradas se presenta en esta nueva edición de revista Nuestra Muestra, a través de artículos preparados por las y los propios docentes.

Si bien este acercamiento a la IA se alza como el tema central de la presente publicación, otros campos del conocimiento mantienen su tradicional espacio, por lo que esta, también será una gran oportunidad para conocer el estado de avance en investigación científica y tecnológica que se realiza en diferentes áreas y unidades de esta facultad, así como otras iniciativas que se alinean a nuestra misión institucional”.

Dr. Jorge Farías Avendaño Decano Facultad de Ingeniería y Ciencias

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Inteligencia artificial para el profesional del presente La inteligencia artificial ha emergido como una de las tecnologías más revolucionarias de nuestro tiempo. Con su capacidad para simular el razonamiento humano, se aplica en una amplia gama de áreas, convirtiéndose en una poderosa aliada para los estudiantes, brindándoles beneficios y ventajas significativas en su proceso de aprendizaje y desarrollo profesional.

Dra. Ania Cravero Leal ania.cravero@ufrontera.cl Departamento de Ciencias de la Computación e Informática

Las herramientas de inteligencia artificial (IA) son aplicaciones o sistemas desarrollados para simular la inteligencia humana y ejecutar tareas de manera automatizada. Estas herramientas utilizan algoritmos y modelos de aprendizaje automático para procesar grandes cantidades de datos y realizar tareas específicas. Existen diferentes tipos de herramientas de IA, cada una diseñada para abordar diferentes áreas y aplicaciones.

Algunos ejemplos comunes de herramientas de IA son: asistentes virtuales, chatbots, sistemas de recomendación, reconocimiento de voz y de imagen, automatización de procesos, entre otros.

La inteligencia artificial continúa avanzando y su aplicación se extiende a diversos campos, desde la atención médica y la agricultura hasta la conducción autónoma y la seguridad cibernética; convirtiéndola en una herramienta fundamental para los estudiantes y profesionales del presente.

Una de las principales ventajas de las herramientas con inteligencia artificial para los estudiantes es su capacidad para personalizar y adaptar el aprendizaje a las necesidades individuales.

Estas herramientas pueden analizar el rendimiento y los patrones de aprendizaje de cada estudiante y ofrecer contenido y actividades personalizadas que se ajusten a su nivel de conocimiento y ritmo de aprendizaje. Esto permite a los estudiantes avanzar a su propio ritmo, a través de una experiencia de aprendizaje más efectiva y eficiente. Además, las herramientas con inteligencia artificial pueden proporcionar retroalimentación inmediata y precisa a los estudiantes.

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A través del análisis de datos en tiempo real, estas herramientas pueden identificar fortalezas y debilidades en el aprendizaje de los estudiantes y brindar retroalimentación específica y detallada para ayudarles a mejorar. Esto no solo ayuda a los estudiantes a corregir errores y comprender conceptos difíciles, sino que también fomenta el desarrollo de habilidades de autorreflexión y autoevaluación.

Otra ventaja clave de las herramientas con inteligencia artificial es su capacidad para ofrecer recursos y materiales de aprendizaje enriquecidos. Por ejemplo, los asistentes virtuales pueden proporcionar explicaciones interactivas, demostraciones visuales y simulaciones, lo que facilita la comprensión de conceptos complejos.

Además, las herramientas de traducción automática pueden ayudar a los estudiantes a superar las barreras del idioma y acceder a recursos en diferentes idiomas, ampliando así su acceso a la información y el conocimiento.

Imagen creada a través de ChatGPT.

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Para aprovechar al máximo las herramientas con inteligencia artificial, los futuros profesionales deben considerar los siguientes consejos: 1. Mantenerse actualizado: La inteligencia artificial es un campo en constante evolución, por lo que es importante estar al tanto de las últimas tendencias y avances en este campo.

2. Comprender los límites de la inteligencia artificial: Aunque las herramientas con inteligencia artificial ofrecen muchas ventajas, también tienen sus limitaciones. Es importante comprender que no reemplaza la habilidad humana y el juicio crítico. Los futuros profesionales deben aprender a utilizar estas herramientas como complemento y no como un sustituto de sus habilidades y conocimientos.

3. Experimentar y explorar: La mejor manera de aprender a utilizar herramientas con inteligencia artificial es a través de la experiencia práctica. Los futuros profesionales deben buscar oportunidades para experimentar con diferentes herramientas, explorar sus funcionalidades y descubrir cómo pueden aplicarlas en su campo de estudio o trabajo.

4. Colaborar con expertos en inteligencia artificial: Trabajar en equipo con profesionales de inteligencia artificial puede ayudar a los futuros profesionales a comprender mejor las herramientas, descubrir nuevas aplicaciones y obtener orientación y asesoramiento en su uso.

Las herramientas con inteligencia artificial ofrecen una serie de beneficios y ventajas para los estudiantes y futuros profesionales. Desde la personalización del aprendizaje hasta la retroalimentación precisa y el acceso a recursos enriquecidos, la inteligencia artificial está transformando la forma en que los estudiantes aprenden y se preparan para su futuro profesional. Con un enfoque adecuado y una comprensión de su potencial y limitaciones, los futuros profesionales pueden utilizar estas herramientas de manera efectiva para mejorar su aprendizaje y desarrollo profesional.

Clase con alumnos de Ingeniería Civil Informática.

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Plaguicidas y fertilizantes: Un aporte desde la ciencia básica para una agricultura sustentable La actividad agrícola constituye para nuestro país y la Región de La Araucanía un importante polo de desarrollo económico y social que, a nivel global enfrenta un conjunto de desafíos frente a la demanda creciente de alimentos. Producir de manera sustentable y sostenible es el principal desafío, minimizando su impacto en el medio ambiente, los recursos naturales y las personas.

El uso de agroquímicos, particularmente, plaguicidas y fertilizantes nitrogenados, son fundamentales para la obtención de altos rendimientos de los cultivos; sin embargo, existe una gran preocupación por su impacto en el medio ambiente. La Unión Europea, a través de la comisión “estrategia de la granja a la mesa”, ha establecido como uno de sus objetivos disminuir, sustancialmente, el uso de agroquímicos.

Se espera para el 2030 reducir un 50% el uso de plaguicidas y un 20% el uso de fertilizantes. A nivel mundial el consumo de fertilizantes nitrogenados es de 105 millones de toneladas, de los cuales el 60% corresponde a urea.

Por otra parte, cada año se usan alrededor de 3,6 millones de toneladas de plaguicidas en todo el mundo. Gran parte de estos productos son directamente aplicados al suelo o una importante cantidad de ellos se deposita en el suelo, donde experimentan una serie de procesos que determinan su destino ambiental y biodisponibilidad (FAO, 2023; INTAGRI, 2017).

El servicio Agrícola y Ganadero, en su informe de declaración de ventas de plaguicidas año 2019,

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Dra. Graciela Palma Cifuentes graciela.palma@ufrontera.cl

Dra. Gabriela Briceño Muñoz gabriela.briceno@ufrontera.cl Departamento de Ciencias Químicas y Recursos Naturales Centro de Excelencia en Investigación Biotecnológica Aplicada al Medio Ambiente (CIBAMA)

indica que, en nuestro país, el consumo anual de plaguicidas es de 54.697.125,6 millones kg/L. Un 17,82% corresponde a productos de la serie 1000 (insecticida, acaricida, fumigantes); un 54,03% de la serie 2000 (fungicidas y bactericidas); un 18,17% de la serie 3000 (herbicidas) y un 9,98% de la serie 4000 (misceláneos). Para la Región de La Araucanía el consumo de plaguicidas alcanza los 3,5 millones kg/L, de los cuales aproximadamente un 65% corresponde a herbicidas (Figura 1). El mayor consumo de herbicidas está en directa relación con la actividad agrícola de la región, siendo principalmente la producción de cereales, que corresponde a un 35% de la superficie plantada a nivel nacional (SAG, 2019; ODEPA 2018).

Fig 1. Declaración de ventas de plaguicidas. SAG, 2019 54.697.125,6 millones kg/L.

17,82%

9,98%

54,03%

18,17% Serie 1000: insecticidas, acaricidas, fumigantes

Serie 2000: fungicidas, bactericidas

Serie 3000: herbicidas

Serie 4000: misceláneos

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Fig. 3. Mineralización de la urea en suelo

La aplicación de herbicidas para el control de malezas es fundamental para la obtención de mayores rendimientos y productos de calidad y dependiendo el tipo de malezas a controlar y cultivos se aplica una gran variedad de productos. Algunos de los herbicidas mayormente usados en la región son glifosato, paraquat, metsulfuron, MCPA, 2,4-D, entre muchos otros (SAG, 2019) En el Departamento de Ciencias Químicas y Recursos Naturales se han abordado diversas problemáticas asociadas al uso de agroquímicos, principalmente, herbicidas y urea y su comportamiento en el suelo contando con el apoyo de fondos nacionales y fondos de investigación de la Universidad de La Frontera.

Parte de los estudios han sido orientados a determinar el comportamiento ambiental de los herbicidas, principalmente, como contaminantes de los recursos naturales suelos y agua. Básicamente, se determina cuánto herbicida es adsorbido por el suelo (Koc), su persistencia en el suelo, expresada como tiempo de vida media (t1/2), es decir el tiempo requerido para que la cantidad de herbicida aplicado disminuya a un 50%.

Finalmente, el riesgo de contaminación de aguas se estima a partir de estas determinaciones y algunas otras propiedades del suelo y de los herbicidas clasificándolos según su movilidad en el suelo ( Tabla 1).

Tabla 1. Comportamiento en suelo de algunos herbicidas

HERBICIDA

Solubilidad en agua (mg/L)

Adsorción (Koc)

Persistencia (t1/2 días)

Riesgo de lixiviación

Glifosato

12000

7618

21

bajo

2,4-D

900

246

4

alto

MCPA

734

60

10

alto

Diuron

36

640

130

bajo

Metsulfuron

2700

40

25

alto

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Fig 2. Cambios de la acidez del suelo producidos por aplicación de urea

6.5 6.0 pH 5.5 100 kg

5.0

200 kg 300 kg

4.5

0 kg

4.0 0

10

20

40

30

50

60

Tiempo (días)

Por otra parte, en suelos agrícolas de la región, se ha estudiado la interacción que producida por la aplicación de herbicida-urea y como podrían impactar el medio ambiente y la producción de cultivos, con el objeto de sugerir estrategias de manejo en la aplicación de estos agroquímicos (Figura 2, 3).

La aplicación de urea como fertilizante nitrogenado es fundamental para la nutrición de los cultivos; sin embargo, se producen algunos efectos negativos como cambios de pH significativos en el suelo, aumentando su acidez junto con la contaminación de aguas por nitratos, situación preocupante, debido a su toxicidad y proceso de eutrofización, es decir un crecimiento excesivo de plantas y otros organismos con el consecuente deterioro de los recursos hídricos (DGA, 2021; ODEPA, 2017). Adicionalmente, el efecto tóxico de los herbicidas sobre los microorganismos responsables de la transformación de urea en nitrato es aún poco conocido y es necesario estudiarlo para optimizar el uso de nitrógeno y reducir la contaminación (Sim, 2022).

Resultados obtenidos en suelos de la Región de La Araucanía, respecto al efecto de los fertilizantes nitrogenados en la biodisponibilidad de herbicidas, establecieron que el aumento de materia orgánica disuelta del suelo debido al aumento inicial de pH

en la solución del suelo, disminuye la adsorción de herbicidas, dependiendo de su naturaleza química.

Particularmente, esta respuesta fue observada para herbicidas ácidos como MCPA y 2,4-D, lo que pudiera significar una mayor de lixiviación y, por lo tanto, un mayor riesgo de contaminación de aguas subterráneas.

(Palma, 2016).

Respecto al efecto de herbicidas sobre el proceso de mineralización de la urea, se ha puesto especial atención en su efecto sobre la formación de nitratos. Para los herbicidas glifosato, 2,4-D y MCPA, se registró una disminución entre un 20-30% en la formación de nitratos, lo cual pude ser positivo desde el punto ambiental; sin embargo, este resultado debe ser evaluados en su impacto en la producción de los cultivos, debido al rol fundamental del nitrato en la nutrición de las plantas (Palma, 2023).

Desde nuestra área de investigaciones, esperamos contribuir con información relevante, poniendo a disposición de la comunidad y organizaciones recomendaciones de prácticas de manejo para plaguicidas más usados en la Región de La Araucanía y fertilizantes nitrogenados para avanzar hacia una agricultura más sustentable y sostenible, minimizando el impacto de estos agroquímicos en el medio ambiente, los recursos naturales y las personas.

Referencias en página 63

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Mitos y realidades de la IA La inteligencia artificial (IA) se ha convertido en un tema de gran interés y especulación, en especial a partir de noviembre de 2022 con la aparición de ChatGPT. Sin embargo, entre la parafernalia mediática y los naturales temores que surgen, se han cristalizado algunos mitos y conceptos erróneos en torno a la IA. Este ensayo pretende iluminar estos mitos desde una mirada académica y presentar algunos hechos sobre la IA. Identificamos también algunas de las áreas de investigación actuales en IA.

Dr. Julio Fenner López julio.fenner@ufrontera.cl Departamento de Ciencias de la Computación e Informática

La percepción sobre la inteligencia artificial (IA) ha experimentado una evolución significativa en los últimos años, especialmente después de la irrupción de ChatGPT y otros sistemas de generación de lenguaje basados en modelos de lenguaje de gran escala.

A medida que los sistemas de IA se vuelven más capaces, surge la preocupación de que puedan ser utilizados, por ejemplo, de manera inapropiada o para difundir información falsa y sesgada. La generación de texto automatizada plantea preguntas sobre la responsabilidad y la

transparencia en el uso de la IA, así como la necesidad de establecer límites y salvaguardias para evitar abusos.

Para canalizar estas inquietudes, es necesario adoptar un enfoque integral que combine la investigación técnica con una reflexión ética y jurídica, que converja en un marco regulatorio sólido que aborde, justamente, los desafíos éticos y de privacidad asociados con la IA, estableciendo límites claros para su uso y promoviendo la responsabilidad de los desarrolladores y usuarios de estos sistemas. En paralelo, es necesario fomentar la educación y la alfabetización en IA para que las personas comprendan mejor sus capacidades y limitaciones, lo que contribuirá a disipar temores infundados y permitirá a los individuos tomar decisiones informadas sobre el uso de la IA, tanto en sus vidas personales como profesionales.

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MITO 1

MITO 2

MITO 3

La IA sustituirá a los humanos en todos los trabajos

La IA es infalible e imparcial

La IA dominará el mundo y se volverá superinteligente

Realidad:

Realidad:

Realidad:

Es improbable que la IA sustituya por completo a los humanos. La investigación en IA ha demostrado que los sistemas de IA son más eficaces cuando trabajan en colaboración con humanos, aumentando las capacidades humanas en lugar de sustituirlas. Es decir que se convertirá rápidamente en una extensión más del humano. Por ejemplo, en el campo de la medicina, la IA puede ayudar a los médicos a diagnosticar enfermedades y recomendar opciones de tratamiento, pero no puede sustituir la experiencia y la empatía de un médico humano.

Los sistemas de IA no son infalibles y pueden presentar sesgos. Los algoritmos de IA se entrenan con datos, y si los datos de entrenamiento están sesgados, el sistema de IA también lo estará.

El sesgo en la IA puede dar lugar a resultados injustos o discriminatorios, especialmente en áreas como la contratación, los préstamos y la aplicación de la ley.

Los investigadores trabajan activamente en el desarrollo de métodos para detectar y mitigar los sesgos en los sistemas de IA.

La idea de que la IA se volverá superinteligente y dominará el mundo es un tema habitual en la ciencia ficción, pero no está respaldada por la investigación actual.

Los sistemas de IA actuales están diseñados para realizar tareas específicas, como por ejemplo reconocimiento de imágenes y/o el procesamiento de lenguaje natural. Sin embargo, ellos carecen de la capacidad de razonar, comprender el contexto y mostrar una verdadera conciencia.

Referencias en página 63

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Áreas de investigación actuales en IA: • Aprendizaje automático (Machine Learning): El machine learning es un subconjunto de la IA que se centra en el desarrollo de algoritmos que puedan aprender de los datos y hacer predicciones o tomar decisiones. La investigación actual en aprendizaje automático incluye el aprendizaje profundo (que utiliza redes neuronales para aprender representaciones de alto nivel de los datos de entrada), el aprendizaje por refuerzo (en el que un agente aprende a tomar decisiones a través del método de prueba y error) y el aprendizaje por transferencia (en que se utiliza el conocimiento previo adquirido en una tarea fuente para mejorar el rendimiento en una tarea objetivo relacionada, transfiriendo pesos y estructuras de red previamente entrenadas).

En conclusión, la IA tiene el potencial de revolucionar muchas industrias en el sentido de modificar de manera significativa el quehacer de ella. También tiene el potencial de cambiar vidas, para bien o para mal, de modo que el reconocer que ella no está exenta de limitaciones y retos es la semilla que necesitamos para orientar el buen uso de la misma.

Las áreas de investigación que hoy se vislumbran junto con el desarrollo de la IA, tales como el aprendizaje automático, el procesamiento del lenguaje natural, la visión por ordenador y los sistemas ciberfísicos, están

• Procesamiento del lenguaje natural (PLN): La PNL es una rama de la IA que se ocupa de la interacción entre los ordenadores y el lenguaje humano. Su objetivo es capacitar a las máquinas para comprender, interpretar y generar lenguaje humano. La investigación actual en PNL incluye el análisis de sentimientos, la traducción automática y los sistemas de respuesta a preguntas.

• Visión por ordenador: La visión por ordenador es el campo de la IA que se centra en capacitar a las máquinas para comprender e interpretar la información visual de imágenes o vídeos. La investigación en visión por ordenador incluye la detección de objetos, el reconocimiento de imágenes y la comprensión de vídeos.

• Robótica y Sistemas Ciberfísicos: La robótica combina la IA y la ingeniería mecánica para crear máquinas inteligentes que puedan interactuar con el mundo físico. La investigación en robótica incluye la navegación autónoma, la interacción humano-robot y la robótica colaborativa.

co-impulsando los avances en este campo. Estamos a tiempo de abordar también las implicaciones éticas y sociales del uso de la IA en los campos productivos, de investigación, de la educación, entre otros.

Ahora más que nunca se hace necesario ser críticos, comprender los fundamentos y las realidades de la IA, así como mantenemos informados sobre el avance de las investigaciones, de modo tal de poder tomar decisiones con conocimiento de causa y de paso determinar el futuro de la IA de forma responsable y beneficiosa.

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En la búsqueda de alimentos saludables e inocuos: La papa como modelo de estudio En la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad de La Frontera, se encuentra en ejecución el proyecto ANID/ FONDECYT/1230587, dentro del cual se busca estrategias para la obtención de un biofungicida de origen natural, aplicable al cultivo de la papa.

Dra. Antonieta Ruiz Muñoz maria.ruiz@ufrontera.cl Departamento de Ciencias Químicas y Recursos Naturales

Francisca Gómez Hinostroza francisca.gomez@ufrontera.cl Programa de Doctorado en Ciencias de Recursos Naturales

Para el tratamiento de la enfermedad causada por R. solani en cultivos de papa, se dispone de fungicidas comerciales. Sin embargo, la mayoría de estos fungicidas, a pesar de contar con diferentes mecanismos de acción, actúan mediante la inhibición de la respiración celular (Alarcón et al., 2021). Esto puede resultar altamente tóxico para los otros microorganismos del suelo, muchos de los cuales son beneficiosos tanto para los cultivos como para el medio ambiente. Por otro lado, dadas sus características químicas, los fungicidas pueden almacenarse en la planta, siendo altamente tóxicos para

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De acuerdo a la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), la demanda mundial de alimentos aumentará en un 50% para 2050, lo que plantea el desafío de producir más y mejores alimentos con menos recursos. La papa es uno de los alimentos más demandados y consumidos en el mundo debido a su alta calidad y nutrición equilibrada, según lo reportado por el Centro Internacional de la papa.

Esta alta demanda de consumo y las infecciones asociadas a los cultivos llevan al uso excesivo de fungicidas sintéticos y al aumento de la resistencia de los patógenos a estos productos, lo que resulta en fallas en el control de enfermedades y pérdidas significativas en la producción.

Por otro lado, estos productos presentan altos riesgos relacionados a su toxicidad por lo cual, el operador debe realizar la aplicación bajo estrictas normas de seguridad.

Debido a estos antecedentes, resulta de gran importancia la generación de fungicidas de origen natural seguros para productores y consumidores, que combatan efectivamente infecciones en los cultivos.

Rhizoctonia solani es un hongo patógeno transmitido por el suelo, que causa pérdidas significativas de rendimiento y producción de cultivos para la agroindustria de la papa, de acuerdo a lo reportado por el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA). Este hongo puede afectar las hojas, tallos y tubérculos de la planta, además del debilitamiento de las semillas. La producción del cultivo de papa afectada por R. solani resulta en una disminución en su rendimiento agronómica y, en algunos casos, en la pérdida total de la planta y sus tubérculos.

la propia planta y posiblemente para el consumidor, limitando también la exportación del cultivo a mercados con mayor nivel de exigencia en residuos de este tipo.

Estudios previos de nuestro grupo de investigación reportaron que el uso de fungicidas sintéticos comerciales afecta la fisiología y metabolismo de plantas de papa, disminuyendo su capacidad de intercambio gaseoso y uso eficiente del agua, además de una disminución en las concentraciones totales de compuestos antioxidantes y actividad antioxidante (Alarcón et al.,2021; Fritz et al., 2022).

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Catalina Bravo Javiera Nahuelcura

Daniela Berríos Antonieta Ruiz

Sheina Rivas

Francisca Gómez

Integrantes del Laboratorio de Metabolómica En un proyecto anterior, desarrollado por nuestro grupo de investigación (FIA PY T2016-0674), se desarrolló un colorante alimentario de origen natural, en base a un extracto de papa de pulpa coloreada, el cual contiene altas concentraciones de pigmentos vegetales de la familia de las antocianinas. Este colorante ha resultado adecuado para su aplicación en la coloración de lácteos como leches y yogures ( Tereucán et al., 2022).

Estudios recientes, han demostrado que dicho extracto posee actividad in-vitro frente al patógeno R. solani. Es importante destacar que previo a esta propuesta, no se han reportado estudios que relacionen los compuestos del extracto de pulpa coloreada con actividad fungicida, por lo que es una fuente innovadora de estudio (Gómez et al., 2023). De esta manera, la búsqueda de estrategias que permitan mantener el nivel de producción y también la calidad de los alimentos, como la generación de biofungicidas amigables con el medio ambiente surge como una alternativa de gran interés.

Fabiola Peña

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En el proyecto FONDECY T 1230587, financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), que se encuentra en su primer año de ejecución, se busca la generación de un fungicida de origen natural, que resulte beneficioso frente a la infección por R. solani en el cultivo de la papa. En este sentido, el efecto del extracto de papa de pulpa coloreada frente a la infección por R. solani en el cultivo de papa ha sido evaluado. Se realizó un ensayo en invernadero con tratamientos con aplicación de los extractos naturales en presencia de Rhizoctonia.

Ensayo en invernadero de plantas de papa.

Los principales resultados obtenidos, hasta la fecha, indican incrementos importantes en la respuesta de defensa enzimática de la planta, al igual que un incremento en las concentraciones de compuestos y actividad antioxidante por parte de la planta. Estos hallazgos sugieren que el extracto de papa de pulpa coloreada promueve la síntesis de compuestos de defensa contra Rhizoctonia en cultivos de papa. Por otra parte, el tiempo de aplicación del extracto ha resultado un factor determinante, cuyos estudios se están profundizando en la actualidad.

Durante la ejecución del proyecto, ha resultado clave la vinculación con el sector productivo, específicamente con las empresas Novaseed Ltda. y Papas Arcoíris Ltda., ambas de la ciudad de Puerto Varas, trabajo conjunto que se viene desarrollando desde hace ya varios años, mediante la ejecución de proyectos financiados por la Fundación para la Innovación Agraria (FIA), Corporación de Fomento de la Producción (CORFO) y ANID/FONDECY T. Por otra parte, resulta igualmente importante la formación de capital humano donde, hasta la fecha, se ha ejecutado tres actividades de titulación de estudiantes de Bioquímica y tesis doctorales de estudiantes de los Programas de Doctorado en Ciencias de Recursos Naturales y Doctorado de Ciencias Agroalimentarias y Medioambiente de nuestra Universidad asociadas al proyecto FONDECY T en ejecución.

Cosecha de ensayo en invernadero

Los resultados obtenidos, hasta la fecha, destacan los efectos protectores positivos del extracto en la prevención de la infección del cultivo de la papa contra la infección por el patógeno R. solani, Sin embargo, es importante investigar el mecanismo utilizado por los extractos para la protección de cultivos. Tal trabajo nos conducirá al desarrollo de la ciencia aplicada y un producto eficiente, útil y comercializable.

Referencias en página 63 Tubérculo de papa infectado con Rhizoctonia solani

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El hito-mito de la inteligencia artificial: La toma de conciencia.

El 29 de agosto de 1997, a las 2:14 AM, Skynet tomó conciencia de sí misma y empezó a evaluar y decidir qué sería lo mejor para su supervivencia y evolución. Los humanos reaccionaron con pánico e intentaron desconectarla, lo que Skynet entendió como un ataque.

PhD. Carlos Cares Gallerdo carlos.cares@ceisufro.cl Departamento de Ciencias de Computación e Informática

La frase es, por supuesto ficticia, pero no por ello menos conocida. Es la explicación que se da en la película Terminator 2, “el día del juicio final”, y describe el hito de un comienzo de aprendizaje geométrico de una inteligencia artificial, que es justamente aquella que controla las armas estadounidenses. En junio de 2022, ahora en la realidad, la BBC News reportaba que un Ingeniero de Google aseguró que una Inteligencia Artificial tomó conciencia propia y, además, “siente”. Lo interesante de esta dupla de dichos es que interpreta, a la toma de conciencia, como un hecho espontáneo, esto es no planificado, característico de una compleja organización y además emergente. Esto implica varias preguntas básicas que intentaré resolver aquí

¿es posible que una máquina tome conciencia? ¿es posible diseñar una máquina con conciencia? y si diseño una máquina sin conciencia ¿es posible que tome conciencia posteriormente?

La importancia de las preguntas básicas tiene relación a elementos prácticos que, en la formación de Ingenieros Informáticos o en la investigación en inteligencia artificial, se resuelven de manera cotidiana.

Cabe, por lo tanto, señalar que el diseño de sistemas inteligentes es parte de la formación de ingenieros informáticos de la Universidad de La Frontera y, en estos temas, la recomendación es siempre comenzar por los conceptos básicos.

Lo primero en dilucidar será entonces qué entendemos por conciencia. La Real Academia de la Lengua Española señala que se trata de la facultad psíquica

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por la que un sujeto se percibe a sí mismo en el mundo. En este caso, hablaríamos de la facultad de una “inteligencia artificial” por la cual se percibe a sí misma y al mundo que la rodea. Otras acepciones dan énfasis a la percepción de la realidad omitiendo la auto percepción.

El fenómeno cognitivo entonces, ya sea natural o artificial, separa la percepción del proceso de entender o conocer lo percibido, a lo que se realizaría en un proceso clasificatorio de las nuevas experiencias. De este modo, el proceso cognitivo parte en la percepción, sigue en el reconocimiento, es decir, en el intento de clasificación y, tercero, para el caso de la conciencia, en la construcción de la categoría del símbolo de sí mismo, es decir la representación del “yo”.

Entonces, si pensamos que, la inteligencia artificial “vive” (se ejecuta) en al menos una máquina y que la forma de “interactuar-con” o de “percibir” la realidad son sus periféricos de entrada, entonces ya cumplimos las condiciones iniciales de la definición básica de conciencia.

Resta, por lo tanto, la construcción del símbolo de “sí mismo”, que posibilite el auto-reconocimiento y de la representación del entorno de ese “sí mismo”. En el diseño de una inteligencia artificial hablamos de las técnicas de representación de conocimiento, que no es otra cosa que una estructura de almacenamiento de datos que, para este caso, debe contener los

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espacios para almacenar tanto el yo (estado actual, estados previos) como lo percibido del mundo. Como una estructura de datos se trata de una estructura manipulada por humanos (por medio de algoritmos), entonces, tal como decidimos representar el entorno de una manera limitada, en informática hablamos de representar el “sí mismo” por medio de una abstracción, es decir, de una representación con omisiones.

Note que el hecho que la representación sea limitada no implica no conciencia, por ejemplo, nosotros como humanos, no percibimos todos los sonidos ni vemos todo lo existente, pero estas limitaciones perceptivas y representativas, no son un impedimento para autoasignarnos la categoría de seres conscientes.

De este modo ya podemos responder positivamente las dos primeras preguntas, ¿es posible que una máquina tenga conciencia? la respuesta es sí, es posible diseñar esta conciencia, también sí. Se trata de un problema de representación de conocimiento que se resuelve con una estructura de datos.

Nos queda una pregunta por resolver, ¿puede una máquina no diseñada con conciencia llegar a “tomar conciencia”. Bueno, lo primero a afirmar es que sí podemos generar fenómenos emergentes dentro de una máquina. El matemático John Horton Conway mostró, en 1970, como la simulación de células de comportamiento muy simple en su multiplicación, puede dar paso a configuraciones complejas e incluso algunas con apariencia de inteligencia o vida.

La posibilidad de tomar conciencia, ahora como un parte de un fenómeno emergente, podría verse facilitado e incluso provocado, por una configuración que permita no sólo nuevo conocimiento, sino una forma dinámica de estructurarlo. Estos tópicos se estudian en un área llamada Ingeniería de Ontologías.

De este modo, la tercera pregunta la podemos responder positivamente también, es decir, es posible que una inteligencia artificial, diseñada bajo un esquema dinámico de estructurar conocimiento, genere una representación de sí misma a posteriori, ¡sí es posible!

Lo que resulta absolutamente un mito, es la conexión causal entre la posibilidad de una conciencia artificial y una inmediata progresión de conocimiento guiada sólo por el hecho de ser consciente. Esta implicancia no se sostiene. En cibernética, el ser humano corresponde a la definición de máquina, biológica, pero máquina, al fin y al cabo, por lo tanto, sabemos que es cierto que una “toma de conciencia” no implica progreso geométrico de conocimiento.

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la inteligencia artificial es parte de la ingeniería y ha sido, desde sus inicios en 1960, una herramienta para solucionar problemas formulados por los humanos. Desde la teoría cibernética, una acepción de inteligencia es la amplitud del repertorio de acciones, lo que se le llama variabilidad. Lo que hacemos como humanos, al crear herramientas, ya sea un martillo o ya sea una inteligencia artificial, es ampliar nuestro repertorio de acciones y, por lo tanto, todas estas máquinas y herramientas caen en la categoría de “amplificadores de inteligencia”. Entonces, no parece tener sentido pensar que, a mayor inteligencia, mayor riesgo, cuando el diseño que enseñamos es justamente para cumplir roles de asistencia humana y no lo contrario.

También desde la perspectiva cibernética, los humanos, somos producto de fenómenos de emergencia y, además, autopoiéticos, es decir, no sólo tenemos la capacidad reproductiva, sino que presentamos continuamente lo que se conoce como acoplamiento estructural, es decir, nos adaptamos estructuralmente al ambiente y modificamos el ambiente para sobrevivir mejor. Mirado así, no parece casualidad que las leyes de protección de los humanos ante las máquinas, propuestas por Asimov, surgieran 50 años antes que Terminator 2, el día del juicio final, un producto para la entretención de los humanos.

En términos de ingeniería, no sólo enseñamos a nuestros Ingenieros Informáticos a diseñar y construir sistemas inteligentes, sino que, en investigación, proponemos estructuras y modelos para evaluarlos. Uno de los trabajos próximos a presentar, se trata justamente de la evaluación de la inteligencia en sistemas físico-cibernéticos, que incluyen robots, pero también sistemas de ciudad inteligente. Cuáles son los parámetros para especificarlos y medirlos, tanto a la hora de producir términos técnicos de referencia de una licitación pública, como a la hora de verificar, validar, aceptar y pagar adquisiciones en estos ámbitos.

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Estrategias biotecnológicas para minimizar el impacto de plaguicidas neoniconoides en el ecosistema Los plaguicidas neonicotinoides son una familia de compuestos q ampliamente usados en diversos cultivos como insecticidas en el control efectivo de plagas. Sin embargo, se asocian a nivel global, por ser los causantes de la disminución de polinizadores, además de provocar contaminación de suelos y aguas. Mediante el uso de herramientas biotecnológicas se plantea minimizar estos efectos adversos y contribuir a la sustentabilidad agrícola y ambiental.

Dra. Gabriela Briceño Muñoz gabriela.briceno@ufrontera.cl Departamento de Ciencias Químicas y Recursos Naturales / Centro de Excelencia en Investigación Biotecnológica Aplicada al Medio Ambiente (CIBAMA)

Dra. Heidi Schalchli Sáez heidi.schalchi@ufrontera.cl Centro de Excelencia en Investigación Biotecnológica Aplicada al Medio Ambiente (CIBAMA)

Dra. Graciela Palma Cifuentes graciela.palma@ufrontera.cl Departamento de Ciencias Químicas y Recursos Naturales

Dra. María Cristina Diez Jerez cristina.diez@ufrontera.cl Departamento de Ingeniería Química

Muestro de suelo

La actividad agrícola requiere la aplicación de plaguicidas como son herbicidas, funguicidas, insecticidas, entre otros, para proteger los cultivos y asegurar una productividad capaz de sostener los requerimientos alimenticios de la población actual y futura. Sin embargo, como en toda actividad productiva existen riesgos, alguno de ellos asociados al uso, mal uso y manejo de residuos. Diversos estudios a nivel global reportan que estos productos químicos pueden afectar sistemas ecológicos, provocar contaminación ambiental y afectar a la salud de la población.

Por lo anterior, constantemente se buscan estrategias que contribuyan a minimizar y/o prevenir impactos causados por el uso de plaguicidas, un ejemplo de ello, son los trabajos realizados en el Centro de Excelencia en Investigación Biotecnológica Aplicada al Medio Ambiente, CIBAMA, de la Universidad de la Frontera, mediante el estudio de la conducta de los plaguicidas en el ambiente, sus efectos y el desarrollo de herramientas biotecnológicas.

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Existe una gran controversia a nivel mundial debido a la disminución de las poblaciones de polinizadores. Durante el año 2019, aproximadamente, un 40% de los insectos, entre ellos, polinizadores como mariposas y abejas había disminuido en la Unión Europea, mientras que en Norteamérica la población de abejas disminuyó en un 59% desde 1947 a 2005.

La información sobre polinizadores en Chile es escasa. Sin embargo, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) informó que el 62% del total de especies polinizadoras están en peligro de extinción. Los polinizadores cumplen un rol fundamental para la mantención de la biodiversidad y seguridad alimentaria, estimándose que el 35% de la producción de cultivos alimentarios depende de ellos. La disminución de los polinizadores ha sido atribuida a múltiples factores como el cambio climático, invasión de especies exóticas, perdida de hábitat, contaminación ambiental y exposición a plaguicidas, siendo los plaguicidas neonicotinoides uno de los principales responsables.

Los neonicotinoides son un grupo de plaguicidas sistémicos conocidos como “plaguicidas de nueva generación”, debido a que presentan una menor toxicidad para los mamíferos comparada con plaguicidas organofosforados y carbamatos, pero tienen una alta selectividad para actuar sobre el sistema nervioso central de insectos, razón por la que su uso se ha masificado en más de 120 países y más de 290 cultivos agrícolas.

La aplicación puede ser foliar, en el suelo o como recubrimiento de semillas, esta última utilizada para limitar el contacto con insectos no objetivo y evitar pérdidas. Independiente de la forma de aplicación, hasta un 20% de los neonicotinoides es absorbido por las raíces y trasladado a todas las partes de la planta para su protección, mientras que el restante no es absorbido por la planta y puede acumularse en el suelo afectando su funcionalidad, así como también, contaminando aguas superficiales y subterráneas.

El uso de plaguicidas neonicotinoides ha sido restringido en la Unión Europea. En Chile se utilizan cinco compuestos autorizados por el Servicio Agrícola y Ganadero para su uso en toda variedad de cultivos, con una venta anual de 300 mil litros o kilos dependiendo de la formulación. En la Región de La Araucanía se aplican más de 3,5 millones de litros o kilos de plaguicidas, representando el cuarto lugar a nivel de país.

El potencial impacto de plaguicidas y, específicamente, de los neonicotinoides se está abordando desde distintas miradas y aplicaciones, siendo una de ellas la biotecnología ambiental.

Trabajo en el laboratorio

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Principales componentes ecológicos-ambientales afectados por lo plaguicidas neoni otinoides.

Con el Proyecto DIUFRO DI22-0029, financiado por la Universidad de La Frontera, se inició el estudio de la conducta ambiental de estos compuestos en suelo y con el proyecto FONDECY T N°1230965 se profundizará en aspectos relacionados al efecto tóxico de estos compuestos y el desarrollo de una herramienta biotecnológica basada en actinobacterias de suelo capaces de degradar estos compuestos y, por lo tanto, minimizar sus efectos en un sistema suelo-planta.

Algunos avances permiten determinar que los neonicotinoides son plaguicidas que persisten por largo tiempo en el suelo.

El estudio de la conducta ambiental de plaguicidas y sus efectos en suelo, sumado al desarrollo de herramientas biotecnológicas como inoculantes degradadores de plaguicidas, podría contribuir a disminuir las concentraciones de neonicotinoides en el ambiente y, por lo tanto, minimizar la exposición y subsecuentes impactos a sistemas biológicos como polinizadores, el ambiente y salud de la población. En el futuro, y con los estudios en desarrollo, comprobaremos la efectividad de ello.

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Máquinas y organismos:

¿Se necesita comprender el entorno para ser inteligente? ¿Una calculadora es inteligente?

Puede resolver problemas complejos que nos costaría tiempo resolverlo.

Podemos decir, ¿es más “hábil” que usted? Sí, lo es. Sin embargo, desde los orígenes de la humanidad, la comprensión del entorno permite entender y deducir, ser inteligentes.

Los pueblos indígenas ya manejaban este concepto, como los yaganes con el mamihlapinatapai sin necesidad de saber calcular una simple suma. Óscar Painén Briones o.painen01@ufromail.cl Estudiante de Ingeniería Civil Matemática

Dr. Andrés Ávila Barrera andres.avila@ufrontera.cl Departamento de Ingeniería Matemática

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El auge del uso cotidiano de las llamadas inteligencias artificiales (IA’s) ha sido foco de diferentes y variados sectores de nuestra sociedad, tanto económicos como sociales, deportivos y del mundo de las bellas artes. Si bien es sorprendente ver cómo se ha avanzado desde el primer modelo neuronal de McCulloch y Pitts, en 1943, hasta la presentación del famoso Chatbot de OpenAI en 2020, pasando por Deep Blue, la “inteligencia” que venció al campeón mundial de ajedrez Gary Kasparov y por muchos otros algoritmos que usamos diariamente, lo que realmente hay detrás de este auge tecnológico no son más que extensas y voluminosas bases de datos usadas para el entrenamiento según el foco de nuestra inteligencia artificial (IA), como también sofisticados algoritmos con complejas bases matemáticas.

Maquina jugando ajedrez con humano.

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El proceso de entrenamiento de una inteligencia artificial conlleva muchos otros subprocesos: recopilación, pre-procesamiento y clasificación de datos, así como la elección de los diferentes tipos de entrenamientos (Machine Learning supervisados, no supervisados, Deep Learning y sus derivados) con altos costos computacionales. Todos estos subprocesos son realizados “manualmente”, es decir, son procesos noautónomos, donde científicos de datos, ingenieros de diversas índoles, programadores, matemáticos y variados profesionales están encargados de cada uno de estos subprocesos, donde de forma iterativa se ajustan los parámetros y mejoran los modelos en búsqueda de la solución al problema matemático a resolver. Son pocos los algoritmos que tienen herramientas de aprendizaje automatizado, pero estos sistemas solo se encargan de explorar un espacio de búsqueda para posibles modelos y de la optimización de hiper parámetros para la maximización de los rendimientos. Como ejemplos de esto, tenemos a ML.net de Microsoft o Google ICloud AutoML.

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Una de las grandes dudas es sobre las limitantes que tienen estas máquinas, desde su facultad de identificar diferentes tipos de patrones a cuestionamientos tan distópicos como su capacidad para “dominar el mundo”. Actualmente, cada vez hay más intentos de alcanzar los límites de estas máquinas y, es por eso, por lo que hoy existen usos bastantes sorprendentes en todas las áreas en que esta nueva tecnología se ha desarrollado.

Entre estos avances se han encontrado métodos de entrenamiento y desarrollo capaces de capturar y clasificar en tiempo real los cuatro tipos básicos de emociones, como son la ira, tristeza, alegría y placer, esto a través de las combinaciones de la biométrica y el Machine Learning. Entendemos la clasificación de estas emociones también como el argumento matemático detrás de estos algoritmos y es aquí donde nace una diferencia entre la compresión “artificial” de la inteligencia y de la que podríamos llamar “natural”.

Etnólogo Martin Gusinde posando con Yaganes.

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Mamihlapintapai es una palabra que nace del yagan, en Tierra del Fuego, considerada como una de las palabras con las expresiones más exactas: “Una mirada entre dos personas, cada una de las cuales espera que la otra comience una acción que ambas desean, pero que ninguna se anima a iniciar”. Podemos ver, en esta expresión hablada por los nativos en el sur de nuestro país, una forma de capturar y no solo clasificar, sino también de comprender lo que un otro está sintiendo y es capaz de interpretar lo que se está pensando, sin necesariamente tomar acción. Es desde esta concepción básica de la compresión interna de otro, en donde radica una de las disimilitudes sustanciales entre las limitantes artificiales y humanas.

Si pidiéramos a estas inteligencias artificiales la tarea de registrar todos y cada uno de los elementos existentes, estos podrían y serían capaces de reconocer y almacenar solo los objetos externos a su propia existencia, es decir, solo pueden capturar y clasificar aquello de lo que ya se le ha registrado y no el tener esta capacidad propia del ser humano para comprender lo que está fuera de su propia existencia, como lo estudió Humberto Maturana y Francisco Varela. Bajo esta idea, una máquina, por muy inteligente y entrenada que fuere, no podría vivir la experiencia de un “mamihlapinatapai” y esto nos sugiere que hay una falta, no de conocimiento, sino más bien de la comprensión del entorno fuera del que fue propiamente creado.

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Potencialidades de los biosurfactantes: Bioproductos con aplicación ambiental Los biosurfactantes, se proyectan como un interesante bioproducto para el mercado debido a sus diversas aplicaciones. Este bioproducto ya está siendo producido en nuestro laboratorio con una bacteria aislada de un sistema de biopurificación.

El principal desafío es optimizar las condiciones de cultivo, para lo cual la inteligencia artificial (IA) puede ser una potente herramienta.

Los biosurfactantes son compuestos biológicos que tienen la capacidad de reducir la tensión superficial del agua (tensioactivos) y de emulsionar sustancias insolubles en ella, dada su característica de compuestos anfifílicos (posee dos extremos, uno soluble y otro insoluble en agua).

Actualmente, existe una gran demanda de biosurfactantes, debido a que los surfactantes obtenidos por síntesis química son tóxicos, no biodegradables y, por lo tanto, tienen regulaciones ambientales para su uso. En 2021, el mercado de biosurfactantes microbianos a nivel mundial fue de aproximadamente USD 16,1 millones y se espera que aumente a una tasa de crecimiento anual compuesta del 3,9 % hasta 2032.

Los biosurfactantes presentan un amplio espectro de aplicaciones como: biorremediación, farmacología, cosmética, alimentos, agricultura, entre muchas otras aplicaciones industriales. Sin embargo, el principal desafío para la producción de biosurfactantes, es encontrar un sustrato (soporte) o materia prima de bajo costo para el desarrollo de los microorganismos que permita obtener una elevada productividad y rendimiento. En este sentido, se han evaluado aceites vegetales, derivados del petróleo, glicerol y diversos residuos agroindustriales, con resultados promisorios.

Una de las aplicaciones de los biosurfactantes dice relación con la biorremediación de ambientes contaminados.

En este sentido, nuestro equipo de investigación está realizando estudios de la aplicación de biosurfactantes para incrementar la degradación biológica de plaguicidas que presentan baja solubilidad. Esto se está realizando en el marco de los proyectos FONDECY T 1211738 “Enhancing pesticides degradation by microbial consortia acting on an efficient biopurification system enriched with biosurfactants” y Centro de Recursos Hídricos para la Agricultura y la Minería (CRHIAM) ANID/ FONDAP/15130015.

Dra. María Cristina Diez Jerez cristina.diez@ufrontera.cl Departamento de Ingeniería Química Centro de Excelencia en Investigación Biotecnológica Aplicada al Medio Ambiente (CIBAMA-BIOREN). Investigador principal CRHIAM

Dra. Heidi Schalchli Sáez heidi.schalchi@ufrontera.cl Centro de Excelencia en Investigación Biotecnológica Aplicada al Medio Ambiente (CIBAMA-BIOREN)

Dr. Claudio Lamilla Mardones claudio.lamilla@ufrontera.cl Centro de Excelencia en Investigación Biotecnológica Aplicada al Medio Ambiente (CIBAMA-BIOREN)

Dra. Marcela Levío Raimán marcela.levio@ufrontera.cl Centro de Excelencia en Investigación Biotecnológica Aplicada al Medio Ambiente (CIBAMA-BIOREN). Colaborador CRHIAM

A partir de un sistema de biopurificación (SBP) para tratamiento de plaguicidas, se han identificado y seleccionado microorganismos que tienen la capacidad de producir biosurfactantes, contribuyendo de esta forma en la solubilización y degradación de los plaguicidas.

En particular, la cepa Bacillus amyloliquefaciens C11 aislada de un SBP ha demostrado ser una bacteria productora de biosurfactante con adecuada producción del lipopéptido surfactina. Esta surfactina presenta elevada actividad tensioactiva (disminuyendo la tensión superficial del agua a 28,0 mN m-1), lo que permite incrementar, significativamente, la solubilidad del insecticida clorpirifos y, por consecuencia, mejorar su biodegradación.

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Esquema de la producción de surfactina y su efecto en la solubilización del insecticida clorpirifos.

Para la producción de biosurfactantes con elevado rendimiento y productividad, es necesario optimizar condiciones operacionales y de cultivo (medio de cultivo, pH del medio, tiempo, temperatura, fuente de carbono y su concentración, fuentes de nitrógeno, agitación, aireación, entre otras), lo cual representa una seria limitación de recursos y de tiempo involucrado.

En general, se utilizan los métodos tradicionales de Placket Burman y metodologías de superficie respuesta (MSR), lo cual permite priorizar las condiciones que son relevantes para la producción de biosurfactantes y ver la interacción entre diferentes parámetros. Sin embargo, para la validación de estos resultados, es necesario realizar una cantidad importante de ensayos de laboratorio. Por lo tanto, el uso de la IA, a través de la combinación entre la red neuronal artificial (RNA) y el algoritmo genético (AG) se considera una alternativa robusta de rápida adaptación para solucionar esta limitación.

La RNA se trata de un método de la inteligencia artificial basado en machine learning, que permite a las computadoras procesar datos de una manera muy similar a como lo hace el cerebro humano. De esta forma, crea un sistema adaptable que las computadoras utilizan para aprender de sus errores y mejorar continuamente.

Por otro lado, el AG es un método para solucionar problemas de optimización con o sin restricciones, basándose en un proceso de selección natural que imita la evolución biológica. Algunos trabajos en esta área, han demostrado que la optimización de los componentes del medio de cultivo para la producción de enzimas y biosurfactantes utilizando RNA-AG han sido más eficaz y con un mayor grado de precisión que el modelo de regresión MSR. Por lo tanto, es una alternativa más eficiente y rápida que los métodos convencionales.

La optimización de las condiciones de cultivo para obtener biosurfactantes a partir de esta bacteria, puede ser facilitada empleando técnicas modernas como la IA. De esta forma, se disminuiría el número de ensayos y el tiempo óptimo para obtener las interacciones necesarias, asegurando un mayor rendimiento y productividad del bioproducto. En este sentido, algunos estudios han permitido modelar el comportamiento y optimizar componentes críticos de los medios de cultivo utilizados para la producción de biosurfactantes, asegurando una producción mayor a un 70% respecto a las condiciones normales.

Adicionalmente, esta optimización de la producción, se ve reflejada también en una reducción de los experimentos a realizar y los costos asociados a ellos.

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Impacto de la inteligencia artificial en las ciencias biológicas:

¿Un cambio de paradigma?

La revolución de la inteligencia artificial (IA) no solo ha impactado a las industrias tecnológicas y médicas. Las ciencias biológicas están experimentando un renacimiento impulsado por la IA, replanteando metodologías y abriendo puertas a descubrimientos inimaginables hace una década. ¿Estamos en el umbral de un cambio de paradigma?

Dr. Jorge Félix Beltrán Lissabet

Dr. Jorge Farías Avendaño

jorge.beltran@ufrontera.cl

jorge.farias@ufrontera.cl Departamento de Ingeniería Química

La IA, en su esencia, ha permeado las fronteras de muchos campos del conocimiento. Su influencia en las ciencias biológicas, sin embargo, ha emergido con una fuerza particularmente considerable. La biología, una ciencia que tradicionalmente se ha basado en métodos experimentales, está siendo transformada por técnicas de IA que permiten análisis y predicciones a escalas previamente impensables. Esta confluencia de disciplinas está generando debates apasionantes: ¿Estamos ante un simple avance tecnológico o es un verdadero cambio de paradigma?

Las aplicaciones de la IA abren un abanico de nuevas oportunidades en las ciencias biológicas. En genómica, por ejemplo, algoritmos novedosos procesan secuencias de ADN a velocidades sin precedentes, permitiendo identificar genes relacionados con enfermedades a un ritmo nunca visto. En ecología, sistemas de IA analizan patrones migratorios y modelan efectos de cambios ambientales con una precisión que supera las técnicas tradicionales. Y en el estudio de proteínas, la predicción de estructuras proteicas, antes una tarea ardua, se ha simplificado gracias a modelos de IA avanzados como AlphaFold.

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El campo de la inteligencia artificial es muy amplio, y en la actualidad se sigue expandiendo con el desarrollo de nuevos algoritmos. En la figura se muestra un ejemplo minimalista de clasificación basado en los enfoques de aprendizaje automático y aprendizaje profundo, este último un subcampo del primero que se especializa en redes neuronales.

Siguiendo el enfoque de clasificación, en la Universidad de La Frontera se han llevado a cabo varios estudios enfocados a la predicción de péptidos con distintas actividades biológicas, por ejemplo, péptidos con actividad antitumoral, antiviral y bloqueadores de canales iónicos, entre otros. Estos softwares de IA permiten reducir, significativamente, la búsqueda in silico de candidatos a fármacos que, por vía experimental, sería altamente costoso.

La influencia contundente de la inteligencia artificial en las ciencias biológicas es innegable.

Los progresos metodológicos y los hallazgos emergentes están reconfigurando la concepción de realizar investigación en el campo de la biología.

Aunque todavía se está debatiendo si esto supone una revolución paradigmática, está claro que la inteligencia artificial ha establecido las pautas para una época de descubrimiento y entendimiento sin igual en las ciencias biológicas. No obstante, la auténtica envergadura de este cambio solo será completamente apreciada en las décadas futuras.

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Magnones: Perturbaciones magnéticas que prometen revolucionar la tecnología

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Los magnones son seudo partículas que podrían utilizarse para sobreponerse a las actuales limitantes que presenta la electrónica convencional, permitiendo el desarrollo de nuevos y más eficientes dispositivos de transporte y almacenamiento de información.

La electrónica ha sido el motor de la tecnología durante décadas. Desde la invención del transistor en 1947, nos ha permitido el desarrollo de dispositivos electrónicos cada vez más pequeños. Sin embargo, debido a que la electrónica se basa en el uso de corrientes eléctricas para su funcionamiento, tiene asociada disipación de energía en forma de calor.

Por otro lado, los electrones no solo poseen carga, sino que también espín. Esta propiedad permite que entendamos a los electrones como pequeños imanes.

En materiales ferromagnéticos, tales como Hierro (Fe), Cobalto (Co) o Níquel (Ni), los espines se encuentran alineados naturalmente o por la acción de un campo magnético externo (ver Figura 1a).

La pregunta ahora es: ¿Cómo podemos minimizar la disipación de energía al transportar y almacenar información en este tipo de materiales? La respuesta podría provenir de la perturbación al magnetismo.

Cuando se perturba un material ferromagnético, algo interesante sucede: “pequeños imanes” dentro del material comienzan a oscilar juntos, creando lo que llamamos “ondas de espín”. Desde una perspectiva muy pequeña, podríamos decir que estas ondas tienen su versión cuántica, lo que nos lleva a algo llamado “magnón” (ver Figura 1b y 1c).

Los magnones son como mensajeros de información, pero son más eficientes que los electrones, ya que pueden viajar distancias mucho mayores sin perder la información. Esto se debe a que los magnones se pueden propagar sin necesidad de que los electrones se propaguen, ya que son esencialmente una onda magnética.

Fig. 1: Representación esquemática de ondas de espín. En a) se encuentra un sistema con ordenamiento magnético completo. En b) el ordenamiento se ha perturbado y se representa la propagación de una onda de espín. En c) se representa la presencia de un magnón, considerándolo como una única desviación de un espín. Imagen extraída de J. Phys. D: Appl. Phys. 50(11), 114004 (2017).

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Dr. Nicolás Vidal-Silva nicolas.vidal@ufrontera.cl Departamento de Ciencias Físicas

Recientemente, se ha descubierto que en ciertos materiales magnéticos viven magnones con características especiales, los llamados “magnones topológicos”. Estos magnones son extraordinarios, porque pueden propagarse con mayor facilidad, gracias a cómo es el material en el que están. Por ejemplo, son resistentes a las imperfecciones del material, lo que los hace perfectos para dispositivos magnéticos estables.

Los magnones topológicos solo pueden moverse a lo largo de los bordes del material magnético, lo que los hace aún más especiales. Esto podría revolucionar la forma en que creamos dispositivos magnéticos avanzados, como memorias más rápidas y eficientes, o incluso transistores magnéticos que superen a los transistores electrónicos.

En el proyecto Fondecyt 11220046 ” Topology meets magnetoelasticity”, estudiamos cómo controlar la generación y propagación de magnones topológicos para su potencial uso en dispositivos de almacenamiento y transporte de información. Este proyecto se encuentra en su segundo año de ejecución y ha dado lugar a seis publicaciones y ha colaborado en la formación de dos estudiantes de la carrera de Ingeniería Civil Física, con temas afines.

El estudio de los magnones ha llevado a una mejor comprensión de los materiales magnéticos y ha abierto nuevas posibilidades para aplicaciones tecnológicas, especialmente al considerar las ventajas que el uso de éstos podría tener por sobre la electrónica convencional.

Los dispositivos magnónicos podrían ser utilizados para almacenamiento y transporte de información a alta velocidad y bajo consumo energético. Aunque todavía existen importantes desafíos a futuro que deben superarse, los avances recientes en la comprensión y manipulación de magnones prometen un futuro emocionante para las tecnologías de información.

Fig. 2: Representación esquemática de magnones topológicos propagándose exclusivamente por el borde de una lámina ferromagnética. Desde un punto de vista de la mecánica cuántica, estos magnones tienen prohibido propagarse a través del material. Imagen extraída de Phys. Rev. Lett., 115(14), 147201 (2015).

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Inteligencia

artificial:

Un enfoque moderno ante los eventos de marea roja en Chile El Laboratorio de Ecología Microbiana Aplicada (EMALAB), perteneciente al Departamento de Ciencias Químicas y Recursos Naturales de la Facultad de Ingeniería y Ciencias, apoyado por el Núcleo Científico y Tecnológico en Biorrecursos (BIOREN), busca la forma de generar un sistema predictivo ante la ocurrencia de Floramientos de Algas Nocivas (FAN) basado en inteligencia artificial.

Pablo Pérez Courbis p.perez08@ufromail.cl

Tamara Valenzuela Bórquez t.valenzuela03@ufromail.cl

Programa de Doctorado en Ciencias de Recursos Naturales.

Paulina Molinet Matus p.molinet01@ufromail.cl

Javiera Manquián Yáñez

Constanza Venegas Anticoi

j.manquian01@ufromail.cl

c.venegas13@ufromail.cl

Dra. Jacquelinne Acuña Sobarzo

Dr. Milko Jorquera Tapia milko.jorquera@ufrontera.cl

jacquelinne.acuna@ufrontera.cl

Departamento de Ciencias Químicas y Recursos Naturales

Uno de los sectores productivos que más ha crecido en Chile durante las últimas décadas corresponde al sector acuícola, el cual, según el informe de la subsecretaría de pesca y acuicultura (SUBPESCA) de octubre de 2022, indica que las exportaciones aumentaron en cerca de un 30% con respecto al promedio del quinquenio anterior; sin embargo, este importante sector productivo se encuentra expuesto a sufrir grandes pérdidas por causas asociadas a los brotes o floraciones de algas nocivas (FAN), popularmente conocidas como marea roja, que se caracteriza por el crecimiento explosivo de poblaciones fitoplantónica en sectores geográficos acotados.

Las pérdidas asociadas a las FAN se observan tanto en los ámbitos económicos como sociales, como lo ocurrido durante el año 2016 en la Región de Los Lagos, donde se registraron pérdidas cercanas al 15% de la producción total, generando a su vez un fuerte aumento de la cesantía relacionada a la actividad acuícola y pesquera de la región.

El proyecto de monitoreo de algas de Chile (MACH), es un proyecto colaborativo liderado por la Universidad de La Frontera con la colaboración de la Universidad de Antofagasta, Universidad de Los Lagos y el Instituto de Fomento Pesquero (IFOP) de Chile y las universidades de Hiroshima, Okayama y Kioto y el Instituto de Investigación Nacional de las Ciencias de la Pesca (NRIFS) de Japón.

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El proyecto fue financiado por el programa Asociación de Investigación Científica y Tecnológica para un Desarrollo Sustentable (SATREPS) de la Agencia de Cooperación Internacional de Japón (JICA), que surge como una respuesta a la necesidad de comprender la dinámica y ocurrencia de las FAN en Chile y, de esta manera, anticiparse a sus ocurrencias para poder tomar medidas tempranas y mitigar sus consecuencias mediante la implementación y fortalecimiento de modelos predictivos, dentro de los cuales uno de ellos genera predicciones a base de inteligencia artificial (IA).

El modelo predictivo denominado Modelo de Aprendizaje Profundo de Memoria de Largo-Corto Plazo (IA-LSTM por sus siglas en inglés), es un modelo que se basa en una arquitectura de red neuronal artificial recurrente, lo que significa que tiene la capacidad de “aprender” de sus errores y entrenarse para mejorar los resultados.

El modelo IA-LSTM se basa en el análisis de bases de datos de parámetros ambientales como datos de entrada, correlacionados estadísticamente con asignaciones taxonómicas obtenidas de procesamiento de secuencias de genes de ARNr 16S y 18S del microbioma en las muestras fitoplanctónicas como datos de salida del modelo.

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Los parámetros ambientales utilizados como entradas son: temperatura del agua, concentración de clorofila, nitrato, nitrito, óxido de silicio y fosfatos, así como la salinidad del agua. Mientras que los datos de salida corresponden a: las asignaciones taxonómicas especies fitoplanctónicas que corresponden, principalmente, a fitoplancton presente en los eventos de FAN. En experiencias previas de evaluación de este modelo en las costas de Japón, los resultados obtenidos, luego de cerca de diez años de robustecimiento de las bases de datos, muestran que es capaz de predecir con una alta precisión la aparición de especies de microalgas relacionadas con las FAN, es por esto que en Chile

el compromiso con el proyecto es continuar con la adquisición de muestras, concentrándose en los puntos geográficos que mayor impacto económico y social generan en nuestro país.

El proyecto MACH generó un modelo predictivo a base de IA que se espera que sea de acceso público en un futuro y de consulta por entidades públicas (MINSAL, SUBPESCA y SERNAPESCA) y privadas (INTESAL e INTEMIT ) para la toma de decisiones y mitigar las alteraciones que generan las FAN, tanto a la salud humana, como en actividades económicas y productivas que hacen del mar su sustento.

Visor de modelo de IA impulsado por datos metagenomicos Chile (2019-2023)

Japón (2013-2023)

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Computación

cuántica,

el futuro ya está aquí La computación cuántica, es una tecnología del futuro que ya está entre nosotros. Ésta se basa en las leyes de la física cuántica y posee la capacidad de realizar cálculos a velocidades inimaginables, abriendo un mundo de nuevas posibilidades.

Descubra qué es, los problemas que puede resolver, los desafíos que enfrenta y cómo podría cambiar la interacción con el mundo que nos rodea.

Dr. Samuel Sepúlveda Cuevas samuel.sepulveda@ufrontera.cl Departamento de Ciencias de la Computación e Informática

La computación cuántica, aun cuando parece exclusiva para expertos, está revolucionando nuestro mundo y promete un impacto aún mayor en el futuro. Está basada en las leyes de la física cuántica, las cuales rigen el comportamiento de las partículas más pequeñas del universo. Sus características particulares están abriendo nuevas formas de procesar la información, superando a las computadoras actuales.

¡Prepárese para un viaje al futuro con la próxima revolución tecnológica!

A diferencia de una computadora clásica que almacena la información en bits, los cuales pueden almacenar un 0 ó 1, la computación cuántica utiliza qubits (del inglés quantum bits). Un qubit o bit cuántico, es la unidad fundamental de información y éste puede existir en un estado que es una combinación de ambos de forma simultánea, debido a las propiedades de la mecánica cuántica. Esto permite a las computadoras cuánticas realizar múltiples cálculos simultáneamente, resolviendo problemas en un instante, los cuales le tomarían semanas, años e incluso siglos a un computador clásico, permitiendo así simular sistemas complejos e inmanejables para las computadoras actuales. Un resumen con algunos de los hitos en la computación cuántica se presentan en la Figura 1.

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Figura 1. Hitos de la computación cuántica.

La computación cuántica, basada en principios de física cuántica como la superposición y el entrelazamiento, está abriendo nuevos horizontes en el procesamiento de datos.

El principio de superposición dice que una partícula puede existir en múltiples estados a la vez. Luego, los qubits en una computadora cuántica pueden existir en una combinación de ambos estados clásicos (0 y 1). En una analogía, imagine que usted lanza una moneda al aire, se sabe que cuando ésta aterrice, estará en uno de dos estados posibles: cara o sello. Pero mientras la moneda está en el aire, está en una superposición de estados, porque no se sabe si será cara o sello hasta que aterrice.

El entrelazamiento cuántico es un fenómeno en el que dos o más partículas se interconectan de tal manera que el estado cuántico de cada una no puede describirse de

forma independiente del estado de las otras. Incluso cuando las partículas están separadas por grandes distancias, esta interconexión se da sin importar la distancia entre ellas. Nuevamente, imagine que tiene dos monedas que están entrelazadas y usted decide separar las monedas, una en la ciudad de Arica y la otra en Punta Arenas. Ahora, si la moneda en Arica se lanza y cae en cara, instantáneamente la moneda en Punta Arenas también caerá en cara, sin importar el tiempo o distancia que las separe. Es importante destacar que el entrelazamiento cuántico plantea también desafíos únicos. Por ejemplo, los qubits entrelazados son extremadamente sensibles a la perturbación del entorno, un problema conocido técnicamente como decoherencia. Este es uno de los principales obstáculos que deben superarse para la realización práctica de la computación cuántica. Un resumen de los principales conceptos se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Principales conceptos de la computación cuántica.

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Luego, la superposición y el entrelazamiento de partículas permite que las computadoras cuánticas procesen una gran cantidad de información simultáneamente, lo que las hace potencialmente mucho más poderosas que las computadoras clásicas para ciertas tareas. Esta habilidad especial de las computadoras cuánticas puede cambiar la forma en que protegemos nuestra información en línea. Por un lado, es posbile descifrar las protecciones actuales más rápidamente, pero por otro, nos ofrecen la oportunidad de crear sistemas de seguridad aún más fuertes y avanzados, conocidos como sistemas de criptografía cuántica.

Es posible simular el comportamiento de partículas a nivel atómico, lo que podría conducir a descubrimientos en medicina, nuevos materiales y energías alternativas. En inteligencia artificial, es posible acelerar los procesos de aprendizaje automático, permitiendo avances significativos.

Sin embargo, existen desafíos. Mantener partículas en estado cuántico es difícil y cualquier perturbación puede causar errores. En general, las computadoras cuánticas actuales requieren un equipamiento complejo y temperaturas cercanas a los -273 ºC para operar, lo que dificulta su manipulación y escalabilidad. Grandes empresas tecnoloógicas como Google e IBM, junto con universidades y laboratorios de investigación, están invirtiendo en computación cuántica. Para tener una referencia de cómo es una computadora cuántica, la Figura 3 muestra una imagen del compuador Golden Chandelier, desarrollado por la empresa IBM. A partir de este año 2023, en el Departamento de Ciencias de la Computación e Informática de la Universidad de La Frontera, un conjunto de académicos y estudiantes han conformado el Grupo de Computación Cuántica DCI. Este incipiente grupo de trabajo se encuentra conformado por los académicos Dra. Ania Cravero, Dr. Patricio Galeas y el Dr. Samuel Sepúlveda, los estudiantes Sebastián Candia y Nicolás Pelizari, pertenecientes a la carrera de Ingeniería Informática y, como asesor externo el Ing. Civil Físico Guillermo Fonseca.

Figura 3. Imagen del computador cuántico Golden Chandelier, de IBM.

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Actualmente, el Grupo de Computación Cuántica DCI ha desarrollado actividades de capacitación y divulgación para la comunidad universitaria. Por otro lado, se adjudicó el proyecto de investigación GI23-0012 Computación cuántica. Concurso de apoyo a grupos de investigación para fortalecer la productividad, categoría grupos de investigación emergentes. Asimismo, el Dr. Sepúlveda ha postulado el primer proyecto de investigación DIUFRO que relaciona temas de la computación cuántica con

el desarrollo y modelado de sistemas de software, contando con la colaboración de investigadores de renombre internacional. A futuro se planea desarrollar un electivo de especialidad para las carreras de pregrado, que permita a los estudiantes revisar y desarrollar temas relativos a la computación cuántica y el desarrollo de software en este ámbito. La Figura 4, muestra al grupo en pleno en una de las actividades realizadas.

Figura 4. Grupo de Computación cuántica DCI en una charla de difusión.

Para los profesionales de la tecnología, ahora es el momento de comenzar a comprender y familiarizarse con los principios básicos de la computación cuántica.

Para los responsables de políticas y líderes de la industria, es esencial considerar cómo esta nueva era cambiará el panorama de la seguridad y requerirá nuevas normas y regulaciones La computación cuántica, basada en conceptos como qubits, superposición y entrelazamiento, promete cambiar radicalmente nuestra interacción con la información, permitiendo cálculos y aplicaciones hasta ahora impensados. A pesar de los retos actuales en su desarrollo y aplicación, su potencial en áreas como seguridad informática, medicia e inteligencia artificial es inmenso. Definitivamente, es un campo a seguir de cerca.

Al concluir este recorrido por la computación cuántica, es inevitable vislumbrar un futuro donde problemas antes considerados demasiado complejos o imposibles, como la simulación precisa de moléculas para nuevos fármacos o la optimización de rutas logísticas, se vuelven alcanzables. Estos avances tienen el potencial de transformar campos como la medicina, economía y seguridad informática, llevándolos a niveles nunca antes vistos. En medio de este escenario de cambio y avance tecnológico, nuestro grupo Computación Cuántica DCI se posiciona a la vanguardia, comprometido no solo con el desarrollo de tecnologías cuánticas avanzadas, sino también con la divulgación y educación sobre su impacto y potencial.

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Explorando la simbiosis entre la interacción humano-computador y la inteligencia artificial La interacción humano-computador (HCI) e inteligencia artificial (IA) representan una poderosa simbiosis tecnológica. La HCI se enfoca en cómo interactuamos con la tecnología, mientras que la IA busca crear sistemas capaces de aprender y tomar decisiones. Juntas, mejoran la experiencia del usuario y abren nuevas posibilidades en diversos campos. Sin embargo, también plantean desafíos éticos que deben abordarse para garantizar un desarrollo responsable.

Dr. Jaime Díaz-Arancibia jaimeignacio.diaz@ufrontera.cl Director Programa de Magister en Ingeniería Informática Departamento de Ciencias de la Computación e Informática

La interacción entre seres humanos y computadoras ha experimentado una evolución constante desde los primeros días de la informática. Las interfaces, con el tiempo, se han vuelto más sofisticadas y amigables.

La creciente influencia de la IA en la interacción humano-computador (HCI) ha revolucionado nuestra interacción con la tecnología, desbloqueando nuevas posibilidades para la creación de sistemas inteligentes que se adaptan a las necesidades individuales.

La HCI se concentra en cómo las personas interactúan con la tecnología y en cómo diseñarla para mejorar su experiencia. Esto implica la evaluación de factores como la psicología cognitiva y los aspectos sociales en el uso de la tecnología. Su objetivo fundamental es crear interfaces que no solo sean de fácil uso, sino que también tengan en cuenta las capacidades, limitaciones y preferencias de los usuarios.

Por otro lado, la IA posibilita la automatización de tareas que, normalmente, requerirían intervención humana, ya que es capaz de aprender y tomar decisiones de manera similar a como lo haría un ser humano.

Uno de los mayores beneficios de esta colaboración es la mejora sustancial de la experiencia del usuario en la interacción con los sistemas tecnológicos: interfaces más intuitivas y personalizadas. La IA

permite que las interfaces sean más inteligentes y capaces de comprender las preferencias y necesidades individuales del usuario.

Mediante el análisis de datos y el aprendizaje automático, los sistemas pueden adaptarse de manera proactiva, anticipando las acciones del usuario y proporcionando recomendaciones personalizadas. Por ejemplo, piensa en las plataformas de transmisión de video que sugieren películas y programas basándose en tus preferencias previas de visualización. Cuando inicies sesión, es probable que veas recomendaciones que se ajusten a tus gustos, lo que hace que la experiencia de ver contenido sea mucho más agradable y personalizada.

La automatización y la asistencia inteligente también son evidentes en la IA integrada en asistentes de voz como Siri o Alexa. Estos asistentes pueden realizar tareas rutinarias como configurar alarmas, proporcionar información meteorológica o controlar dispositivos inteligentes en tu hogar. Esto te permite liberar tiempo y energía para centrarte en actividades más creativas y estratégicas, como pasar tiempo con tu familia, trabajar en proyectos importantes o disfrutar de tus pasatiempos favoritos. La integración de la IA en la HCI está haciendo que nuestra vida diaria sea más eficiente y cómoda que nunca.

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Mejora en la resolución de problemas La IA desempeña un papel fundamental al proporcionar análisis de datos más profundos y detallados, lo que permite a los usuarios tomar decisiones informadas y bien fundamentadas. Este beneficio es especialmente evidente en contextos empresariales y científicos donde se manejan grandes volúmenes de información. Pero, ¿cómo se traduce esto en situaciones cotidianas que todos podemos reconocer? Pensemos en los asistentes virtuales y chatbots: estos sistemas comprenden el lenguaje natural y ofrecen soluciones personalizadas, mejorando la experiencia del usuario al brindar respuestas precisas y relevantes a sus preguntas.

Además, en el ámbito educativo, la IA también juega un papel crucial. A través del aprendizaje personalizado, la IA adapta el contenido y la presentación del material de estudio según las necesidades y habilidades de cada estudiante. Esto se logra mediante el análisis constante del progreso del estudiante y la provisión de recomendaciones específicas. Por otro lado, la HCI se encarga del diseño de plataformas educativas que facilitan la interacción, lo que promueve un aprendizaje más eficiente y motivador. En última instancia, esto contribuye al mejoramiento del rendimiento académico y al compromiso del estudiante con el proceso educativo. En resumen, la combinación de la IA y la HCI está impactando positivamente en nuestra vida diaria de formas que van más allá de lo que podemos imaginar.

Desafíos éticos Si los algoritmos se entrenan con datos parciales, pueden perpetuar prejuicios y aumentar la desigualdad. Un ejemplo de esta situación, es la investigación llevada por la Dra. Buolamwini (MIT Media Lab), que estudia los sesgos algorítmicos resultantes en las soluciones comerciales del reconocimiento facial automático (gendershades. org). En simple, los algoritmos poseen casi un 30% de error al reconocer mujeres de color; escenario resultante de la imparcialidad del entrenamiento inicial.

Además, cuando la IA toma decisiones por sí misma, como en un vehículo autónomo, surge un dilema sobre quién es responsable si algo sale mal (moralmachine.net). Es crucial abordar estos desafíos éticos de manera transparente y regulada para garantizar que la tecnología beneficie a la sociedad.

La colaboración entre HCI e IA es esencial para humanizar la tecnología y adaptarla a las necesidades del usuario. Esta unión propicia una interacción más inteligente y eficiente con la tecnología, optimizando procesos y mejorando la calidad de vida en áreas como la educación, servicios de salud, políticas, gobiernos e incluso el entretenimiento.

La creación de marcos éticos sólidos es imperativa para guiar el desarrollo tecnológico, asegurando que IA y HCI trabajen en conjunto en busca del bienestar y progreso de la humanidad. Cada individuo tiene un rol vital en este proceso, desde profesionales hasta usuarios finales, para garantizar que esta relación evolucione de manera responsable y con valores éticos sólidos.

Alentamos a investigadores, desarrolladores y autoridades a unir fuerzas para garantizar que esta relación avance de manera responsable, ética e inclusiva, con el objetivo de crear una tecnología que enriquezca y empodere a la sociedad en su conjunto.

Disclaimer: ¿Esta columna fue soportada por una inteligencia artificial?

Por supuesto.

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Estrategias nanotecnológicas para el control de hongos fitopatógenos en frutas:

Búsqueda de nuevas oportunidades

La aplicación de fungicidas sintéticos para el control de hongos fitopatógenos ha generado problemas adversos al medio ambiente y la salud humana. Por lo tanto, se requiere el desarrollo de nuevas alternativas sustentables que permitan mitigar sus efectos adversos.

La agricultura tiene un importante desafío para mejorar la producción de alimentos y cumplir adecuadamente con los requerimientos para el consumo humano. La producción mundial de alimentos debe aumentar considerablemente para evitar problemas de suministro y mejorar la calidad de la dieta alimenticia. De acuerdo al boletín “La agricultura mundial en la perspectiva del año 2050”, difundido por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y Agricultura (FAO), el año 2009 se requiere incrementar la producción de alimentos un 70 % en periodo comprendido desde el 2007 y 2050.

Particularmente, las frutas son valoradas por sus altos beneficios nutricionales y por ser saludables para el ser humano. Éstas son una fuente importante de energía, nutriente, vitaminas, minerales, fibra y fitoquímicos, caracterizándose estos últimos por ser los compuestos químicos producidos por las plantas. Sin embargo, la producción frutícola está expuesta a hongos fitopatógenos, los cuales se caracterizan por producir enfermedades y efectos negativos que producen pérdidas entre un 30 y 50 % de la producción total.

Para evitar lo anterior, se utilizan fungicidas sintéticos, que controlan la aparición de enfermedades fúngicas.

Sin embargo, son considerados altamente tóxicos debido a que pueden producir efectos adversos en la salud humana, como alergia, problemas respiratorios y cardiacos, entre otros. Es por ello, que se ha planteado investigar el uso de aceites esenciales (AE) derivados de plantas, como una estrategia eco-amigable y sustentable.

Los AE de plantas han surgido como una alternativa ecológica para el control de hongos fitopatógenos en frutas debido a su eficiente actividad antifúngica.

Los AE contienen metabolitos secundarios que se caracterizan por un fuerte aroma y ser insolubles en agua. Estos metabolitos tienen la capacidad de

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Dra. Paola Fincheira Robles paola.fincheira@ufrontera.cl Centro de Excelencia en Investigación Aplicada al Medio Ambiente

Dra. Marcela Levío Raimán marcela.levio@ufrontera.cl Centro de Excelencia en Investigación Biotecnológica Aplicada al Medio Ambiente

Dr. Gonzalo Tortella Fuentes gonzalo.tortella@ufrontera.cl Departamento de Ingeniería Química

Dr. Adalberto BenavidesMendoza Departamento de Horticultura, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro

Dra. Olga Rubilar Araneda olga.rubilar@ufrontera.cl Departamento de Ingeniería Química

inhibir el crecimiento de hongos fitopatógenos a través de la alteración de su normal funcionamiento fisiológico. En este sentido, se ha reportado una acción antifúngica altamente eficiente de AE sobre especies pertenecientes a los géneros Botrytis, Penicillium, Alternaria, Aspergillus y Fusarium. Particularmente, Botrytis cinérea y Penicillium expansum son hongos fitopatógenos que afectan gravemente la calidad de la fruta a nivel nacional y mundial, por ejemplo, uva de mesa y cereza, entre otras especies. B. cinerea se clasifica como el segundo hongo fitopatógeno vegetal más importante a nivel mundial debido a sus implicancias económicas y científicas. Por otro lado, P. expansum produce un grave deterioro de frutas y liberación de micotoxinas que causan problemas a la salud humana.

En este contexto, resultados obtenidos previamente por nuestro grupo de investigación indicaron que los AE de orégano y tomillo tienen una mayor capacidad de inhibir el crecimiento de los hongos fitopatógenos B. cinérea y P. expansum, comparado con AE de eucaliptus, lavanda y menta. Adicionalmente, se determinó que los AE de orégano y tomillo tienen la capacidad de alterar fisiológicamente B. cinérea y P. expansum a través de cambios en su estructura, reduciendo la proliferación de estas cepas en un 70-100%. Por lo tanto, esta investigación demostró la potencialidad de estos AE para su aplicación en frutales, y dio a conocer la necesidad de desarrollar nuevas tecnologías que permitan su aplicación en condiciones reales.

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Esporas visualizadas a través de microscopio óptico y micelio de Botrytis cinérea y Penicillium expansum.

Considerando lo anterior, es que los proyectos titulados “Desarrollo de un hidrogel conteniendo nanopartículas lipídicas solidas cargadas con aceite esencial para el control de enfermedades fúngicas en Vitis vinífera y Prunus avium” (ANID/FONDECY T/11220070) y “Red internacional de nanotecnología para afrontar la actual y futura crisis del agua en la agricultura” (ANID/ FOVI/220003), financiados por la Agencia Nacional de Investigación (ANID), buscan desarrollar un nuevo producto nanotecnológico que permita la aplicación de AE derivados de orégano y tomillo a través de nanopartículas lipídicas (NL). Herramientas nanotecnológicas se refiere al uso de partículas en el rango de tamaño de 10 a 1000 nm para la encapsulación de compuestos.

Las NL se caracterizan por su tamaño entre 50 y 1000 nm y tienen la capacidad de encapsular compuestos activos que no tengan afinidad con el agua. Las NL se han utilizado ampliamente en el área médica debido a que no son tóxicas, son biodegradables y biocompatibles. La implementación de NL ha sido respaldada por importantes entidades como Administración de Alimentos y Medicamentos de la Agencia del Gobierno de los Estados Unidos y de la Agencia Europea de Medicina.

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NL surgen como una importante estrategia de aplicación de AE en la agricultura, debido a que permiten su liberación controlada y optimizan su actividad debido a que impiden su rápida volatilización y lixiviación bajo condiciones ambientales. Los principales resultados obtenidos a la fecha indican que es posible la formulación de NL con AE de orégano y tomillo. Dichas NL de superficie lisa y homogénea se caracterizan por su estabilidad bajo condiciones ambientales y alta eficiencia de encapsulación (capacidad de NL de contener AE en su interior). Los AE de orégano y tomillo reducen alrededor de un 70 % el crecimiento de B. cinérea y P. expansum en experimentos realizados en laboratorio. Por lo tanto, estos resultados demuestran claramente la posibilidad de implementar nuevas alternativas para la aplicación de productos naturales eco-amigables sin afectar la producción de alimentos y favoreciendo la protección del medio ambiente.

Los resultados obtenidos por los proyectos ANID/ FONDECY T/11220070 y ANID/FOVI/220003 y la evidencia científica ha demostrado la eficiencia de la implementación del desarrollo nanotecnológico para la aplicación de compuestos naturales en la agricultura. El desarrollo de productos sustentables basados en herramientas nanotecnológicas busca reducir la aplicación de fungicidas sintéticos y sus efectos adversos. Adicionalmente, la búsqueda de soluciones basadas en la naturaleza, como son los AE, permiten implementar nuevas estrategias de manejo agrícola para la obtención de alimentos libres de productos químicos y contribuir con nuevas estrategias científico-tecnológicas.

Fotografías representativas de hifas de Botrytis cinérea y Penicillium expansum expuestas a AE de orégano y tomillo capturadas a través de microscopia de epifluorescencia (verde: células vivas; rojo: células muertas).

Nanopartículas lipídicas utilizadas para la encapsulación de AE de orégano y tomillo visualizadas a través de microscopia electrónica de barrido.

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Explorando la simbiosis entre la interacción humanocomputador y la inteligencia artificial Dra. Millaray Curilem Saldías millaray.curilem@ufrontera.cl

La inteligencia artificial (IA) impactará nuestras vidas de maneras impensadas.

Muchas tareas que realizamos los humanos van a tener el apoyo de sistemas en los que la IA tomará decisiones autónomas para ayudarnos a resolver problemas.

Dr. Iván Velásquez Briceño ivan.velasquez@ufrontera.cl Departamento de Ingeniería Eléctrica

La IA pertenece al dominio de las Ciencias de la Computación y es un paraguas que engloba a muchas técnicas, todas inspiradas en la naturaleza para implementar sistemas capaces de representar y usar conocimiento. Para representar el conocimiento, se basan en comprensiones diferentes de lo que es la “inteligencia”. Algunos de ellos, serán brevemente presentados en este artículo.

La inteligencia artificial simbólica (IAS), se basa en la definición de inteligencia como el proceso de razonamiento. Su objetivo es imitar cómo los expertos resuelven un problema. La IAS permite asociar conceptos para llegar a una conclusión. Los conceptos son representados por símbolos, como lluvia, viento, paraguas, etc. que se relacionan mediante reglas como: “si llueve y no hay viento entonces llevar paraguas”. El conjunto de reglas de un dominio determinado es la representación del conocimiento de ese dominio.

Por su parte, la inteligencia artificial evolutiva (IAE) considera que la inteligencia está en el proceso de evolución de las especies propuesto por Charles Darwin. Las posibles soluciones de un problema son como los individuos de una población. Cada posible solución es evaluada y, según su rendimiento, se cruza con otra solución para generar nuevas posibles soluciones. Este es un proceso que se repite una y otra vez, produciendo una “evolución de las soluciones”, que mejoran en cada iteración. El proceso finaliza cuando se encuentra la mejor solución, resolviendo así problemas que pueden ser muy complejos. El conocimiento, en este caso, está en la propia evolución, que usa las poblaciones anteriores para mejorar las nuevas poblaciones.

En la actualidad, la inteligencia artificial conexionista (IAC) ha tenido los avances más importantes, particularmente las Redes Neuronales Artificiales Profundas (DNN su sigla en inglés), que son máquinas inspiradas en el cerebro biológico para representar la inteligencia.

Están formadas por pequeñas unidades muy simples, llamadas neuronas que, en conjunto, son capaces de aprender. También, son capaces de resolver numerosos problemas como, por ejemplo, el reconocimiento de patrones que les permite analizar señales, detectar objetos en imágenes, “comprender” el lenguaje natural, resumir libros, etc. Esto se ha traducido en logros impresionantes en los últimos años. El conocimiento está guardado en las conexiones entre las neuronas de la red.

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¿Pero cómo aprende una máquina? El aprendizaje de máquina se realiza de muchas formas, pero en la IAC, al igual que en el cerebro natural, el aprendizaje ocurre ajustando las relaciones entre neuronas que se produce “observando” cientos, miles y, en algunos, casos millones de ejemplos y reconociendo de forma multi dimensional, elementos que los caracterizan. El aprendizaje es puesto a prueba cuando la máquina debe dar respuestas, analizando ejemplos que nunca vio, evaluando así su capacidad de generalizar.

En el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de La Frontera, el aprendizaje de máquina ha sido aplicado para abordar problemas tan diversos como definir el monto óptimo de dinero en cajeros automáticos, adaptar los contenidos para un estudiante en sistemas tutores inteligentes, clasificar a personas sanas o enfermas a través de sus electro gastrogramas, apoyar el proceso de generación de energía, así como aplicaciones para el agro, como identificar enfermedades de plantas.

En la minería por ejemplo, existe la necesidad de conocer en qué momento puede fallar un equipo. Se trata de maquinarias pesadas que deben ser mantenidas antes de fallar. Sin embargo, el mantenimiento preventivo puede significar un alto costo, ya que implica sacar las máquinas de la producción, puesto que se basa en indicaciones generales, sin tener en cuenta el estado real de una máquina. Una red neuronal artificial es entrenada para aprender a reconocer el patrón de fallas de los

Inteligencia artificial apoyando la carga minera.

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equipos, dado su historial, por lo que puede estimar cuándo se producirá la próxima falla y así indicar el momento óptimo para su mantención (Figura 1). Esta aplicación de la IA al mantenimiento, permite realizar mantenciones predictivas que evitan la falla sin detener, innecesariamente, el equipo.

Otro ejemplo es el apoyo al monitoreo de los volcanes.

Un sistema de IA puede estar permanentemente analizando, junto a los analistas del observatorio vulcanológico, el enorme volumen de señales sismo volcánicas. De esta manera, el sistema tiene el potencial de apoyar la definición del estado de un volcán, permitiendo la toma de decisiones oportuna ante posibles situaciones de riesgo (Figura 2).

Como se puede observar, son variadas las formas de la inteligencia artificial, desde conjuntos de reglas, poblaciones evolucionando o mini cerebros. La robustez y la versatilidad de su uso les permiten ser aplicadas a una enorme cantidad de problemas en las más variadas áreas del conocimiento.

Cabe destacar que la IA es una herramienta de apoyo mental, a diferencia de tantas herramientas creadas a lo largo de la historia que apoyaron nuestra fuerza física. Es por esto que los alcances son insospechados y configuran, en el futuro próximo, un mundo muy diferente al que vivimos hoy. De nuestra capacidad de darle un buen uso dependerá ese futuro.

Aplicación de IA en análisis de datos vulcanológicos.

MEAN TIME TO REPAIR

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Profesionales de calidad para los desafíos universitarios Los estándares de calidad exigidos a las instituciones de educación superior incorporan una creciente demanda de una gestión más específica por parte de las universidades. Por tanto, resulta relevante para el programa identificar el impacto y los beneficios que las y los graduados han aportado en sus roles como funcionarios de la Universidad de La Frontera.

En la actualidad, los procesos internos de cada organización requieren de una preparación especializada para enfrentar los desafíos actuales y futuros de transformación en cada línea de desarrollo de las organizaciones. Es así, como una formación ligada a la gestión de las y los profesionales que colaboran, permitirá obtener mejores resultados y alcanzar las metas propuestas, basándose en estándares de calidad que den respuesta a las necesidades de un mundo global.

Para satisfacer esta creciente demanda de formación, existe en la Universidad de La Frontera (UFRO) el programa de Magister en Sistemas de Gestión Integral de la Calidad (MSGIC), actualmente en proceso de re acreditación, que busca formar capital humano especializado en distintas áreas de la calidad. En este contexto, se estudiaron los beneficios proporcionados por el programa respecto a las funciones desempeñadas por sus graduados(as) en una institución de educación superior pública: la Universidad de La Frontera.

El programa de Magister en Sistemas de Gestión Integral de la Calidad tiene como objetivo formar profesionales altamente capacitados en gestión de calidad para mejorar la productividad y resolver problemas, ya sea en investigación, docencia o entornos productivos.

Hasta la fecha, el MSGIC ha graduado a 135 individuos que actualmente desempeñan roles en diversas organizaciones y empresas de diferentes regiones a nivel nacional e internacional. Dentro de este grupo de profesionales, alrededor de una quinta parte de ellos ha trabajado o trabaja en la Universidad de La Frontera, ocupando puestos en un total de 16 unidades diferentes de la institución.

Tras el proyecto “Fortalecimiento de las Universidades Estatales” del Banco Mundial, aprobado en 2017, se ha concebido un medio para enfrentar los desafíos actuales, con un enfoque especial en la mejora de la calidad y la equidad educativa mediante el Plan de

Mg. Leonardo Lleuful Cruz leonardo.lleuful@ufrontera.cl Departamento de Ingeniería de Obras Civiles

Dr. Jaime Bustos Gómez jaime.bustos@ufrontera.cl

Ing. Yemsy Hormazábal Astorga yemsy.hormazabal@ufrontera.cl Departamento de Ingeniería Industrial y de Sistemas

Fortalecimiento a 10 años de la Universidad de La Frontera. En este plan se definen áreas y objetivos estratégicos en los que el programa busca generar un impacto por medio de sus graduados(as), frente a lo cual surge la consulta ¿cómo lo aprendido ha repercutido de manera profesional en las labores que realiza la o el graduado y qué impacto ha generado en su unidad?

A continuación, se presentan cuatro testimonios que destacan la contribución del programa en la formación de estos profesionales y el impacto que han tenido en diversos procesos universitarios, considerando el impacto que se quiere generar en áreas estratégicas de gestión y planificación estratégica, docencia y procesos formativos en pre y postgrado, y en el sistema interno de aseguramiento de la calidad.

Paula Ceppi Larraín Profesional de Análisis y Gestión de la Calidad de la Escuela de Pedagogía

“En cuanto a mis labores, el cursar este magíster, me proporcionó una visión estratégica y técnica para afrontar cualquier desafío y herramientas útiles y prácticas a la hora de abordar proyectos o acciones. Esto ha aportado a la unidad en la que trabajo, ya que las acciones que se realizan a diario se orientan al logro de metas desde la perspectiva de la calidad y la mejora continua”.

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“Mi experiencia en la formulación y ejecución de iniciativas y proyectos públicos y privados, principalmente en sector de educación superior, sumado al aprendizaje entregado por el programa, me han permitido diseñar, implementar, evaluar y mejorar procesos y proyectos que han requerido la coordinación María José y ejecución de actividades técnicas, Painén administrativas y financieras en el sector público y de manera independiente, considerando y Paillalef adaptando modelos de excelencia y marcos Coordinadora Plan de Tutoría de referencia para la dirección de proyectos UFRO-UMCE – organizacional, de acuerdo al contexto de Dirección de Calidad cada desafío. El impacto más reciente de ello es haber participado en la implementación del primer Plan de Tutoría entre dos universidades estatales y públicas, derivada de la aplicación de la Ley 21.094, Sobre universidades estatales, que contribuye a mejorar el Índice de Calidad Institucional de las universidades estatales”.

Cristóbal Garrido Rodríguez

Profesional Gestión de Calidad de la Facultad de Medicina

“A través del aprendizaje y la aplicación de diversas herramientas de gestión de calidad, he desarrollado un enfoque metódico y objetivo basado en evidencias. Esto me ha permitido participar con éxito en una variedad de iniciativas de temáticas diversas y de carácter transversal dentro de la institución. Mi contribución se ha extendido más allá de las responsabilidades tradicionales de mi área, involucrándome en iniciativas institucionales más amplias.

Mi perspectiva crítica ha sido un factor clave en la búsqueda constante de mejoras, en una amplia gama de procesos a los que he estado involucrado.

Este enfoque ha tenido un impacto significativo en diversos aspectos de la labor universitaria, fortaleciendo de manera integral los distintos ámbitos en los que opera la institución. A través de la gestión de la calidad, hemos logrado elevar los estándares y posicionarnos como una universidad comprometida con la mejora continua, no solo a nivel interno, sino también como una entidad que comparte su experiencia para contribuir al desarrollo de otras organizaciones”.

Susana Candia Palma

Profesional Gestión de Calidad de la Facultad de Ingeniería y Ciencias.

“Uno de los aspectos más importante que tiene el programa, es que permite la aplicación de los conocimientos aprendidos en la sala de clases en el rubro o área disciplinar en la que uno se desempeña. En mi caso, mi AFE, relacionado con planificación estratégica y aseguramiento de calidad en educación superior, me permitió mejorar los procesos y herramientas utilizadas en el trabajo con las carreras y programas de pregrado de mi facultad, estableciendo mecanismos que permiten la autorregulación y mejora continua”.

La formación especializada en gestión de calidad, es esencial para abordar los desafíos presentes y futuros en el desarrollo de las organizaciones. En este sentido, el Magister en Sistemas de Gestión Integral de la Calidad de la Universidad de La Frontera se ha enfocado en la formación de profesionales altamente especializados en diversas áreas de la calidad, con el propósito de mejorar el desempeño y el logro de objetivos. De ello, se ha logrado destacar la participación de graduados(as) del programa que trabajan en la Universidad de La Frontera y que han logrado identificar un impacto al cursar el mismo frente a sus roles vinculados a la gestión de calidad.

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Formulario Feria de Matemática

“Aprendamos jugando”, ferias y festivales de matemática en la región.

Dra. Paola Comparin paola.comparin@ufrontera.cl

La matemática tiene mala publicidad: algunos las encuentran difíciles o inútiles, o sólo recuerdan la dificultad de resolver ejercicios y recordar fórmulas. Para contribuir a cambiar este prejuicio, el Departamento de Matemática y Estadística ha realizado ferias en las que han participado miles de estudiantes en actividades de difusión de la matemática.

En 2016 la Sociedad Matemática de Chile impulsó un proyecto de Festival de Matemática, con el objetivo de acercar esta disciplina a la comunidad. A través de ferias donde se presentan juegos, rompecabezas y desafíos se pretende mostrar que las matemáticas son entretenidas y están presentes en situaciones de la vida cotidiana con su belleza. La primera versión del Festival fue en diciembre de 2016 en Valparaíso y, a la fecha, se han realizado más de 10 versiones a lo largo del país.

En nuestra región, miembros del Departamento de Matemática y Estadística, junto con el Centro de Apoyo Matemático y Vinculación Temprana y el Centro de Excelencia “Geometry at the Frontier”, han estado organizando, en los últimos años, instancias para que las y los estudiantes de la región puedan conocer sobre matemática de una manera distinta a lo habitual.

Bajo el slogan “Aprendamos jugando” se han llevado a cabo ferias en establecimientos de las comunas de Temuco, Padre Las Casas, Traiguén, Carahue, entre otros. En estas ocasiones, alrededor de 1.000 estudiantes

Prof. Marcia Molina Zúñiga marcia.molina@ufrontera.cl

Ing. Eduardo Uribe Sepúlveda eduardo.uribe@ufrontera.cl

Departamento de Matemática y Estadística

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han tenido la posibilidad de participar activamente en distintas actividades entretenidas, que los aproximan a conocimientos matemáticos a través de problemas, rompecabezas y la manipulación de diversos recursos.

Las actividades permiten acercarse a la geometría en dos o tres dimensiones construyendo teselados del plano o descubriendo por qué los sólidos platónicos son solo cinco. También, el público participante puede demostrar el teorema de Pitágoras, repasar la estructura de los números a través de la magia binaria o se pueden acercar al pensamiento computacional y recursividad jugando con Torres de Hanoi, donde se exploran algoritmos óptimos de solución y el rápido crecimiento de las funciones exponenciales. Otras actividades permiten acercarse de forma lúdica a matemática avanzada como superficies minimales, teoría de grafos, teoría de nudos, entre otras. Estas actividades se dirigen a público de cualquier edad, declinándose según los conocimientos matemáticos que tengan los asistentes, desde educación básica hasta enseñanza media.

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evento participaron alrededor de 2000 estudiantes de establecimientos de toda la región. Se presentaron más de 20 actividades, incluida una función de cuentacuentos matemáticos a cargo de la Compañía Cuentos Mestizos, para mostrar cómo los cuentos y las historias también permiten acercarse a la matemática.

Un evento similar se realizó en junio en conjunto con la Municipalidad de Pucón, en el gimnasio de la Escuela Carileufu. En esta oportunidad, se implementaron diez estaciones de juegos matemáticos y participaron alumnas y alumnos de trece escuelas de la comuna, varias de ellas pertenecientes a sectores rurales.

Feria en Escuela de Padre las Casas

Festival en Temuco.

En el presente año se han realizado tres grandes eventos en la región. En el mes de enero, en el frontis de la Municipalidad de Villarrica se realizó un Festival abierto a toda la comunidad. En esa oportunidad hubo recursos asociados a la matemática a la cultura y al arte, para mostrar al público los lazos entre la matemática y estas disciplinas. En abril el Festival se realizó en Temuco, en conjunto con el Departamento de Educación de la Municipalidad de Temuco; en el

El Departamento de Matemática y Estadística seguirá organizando actividades que proporcionen a los estudiantes experiencias motivadoras, entretenidas e interesantes y que favorezcan el acceso al conocimiento matemático, ideando y ofreciendo nuevas instancias que fomenten la curiosidad y las ganas de seguir descubriendo y aprendiendo. El juego es la herramienta para que niños, niñas y jóvenes puedan ver otra cara de la matemática y puedan experimentar con materiales que involucran conceptos que no, necesariamente, se trabajan en las salas de clase. Así las y los estudiantes podrán explorar sus posibilidades y desarrollar todos sus talentos y, quizás, animarse a seguir con una carrera científica.

Esperamos seguir aportando con experiencias que dejen huella. Si quieres organizar una feria en tu escuela o colegio, pide a tu profesor o profesora de matemática que se contacte con nosotros a través del QR code que encuentras en estas páginas.

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Desafíos Matemáticos

El CAMVIT y el Departamento de Matemática y Estadística te invitan a poner a prueba tu ingenio y habilidades geométricas, lógicas y numéricas buscando la solución a los siguientes desafíos matemáticos.

Dr. Hernán Burgos Vega Dra. Adrialy Muci Núñez

1

Como sea que marques cinco puntos dentro de un triángulo equilátero de lado 10 cm, siempre habrá dos puntos cuya distancia entre ellos será menor a 5 cm.

2

La suma de los dígitos de un número de 10 cifras es 89.

3 4

¿Puedes explicar por qué?

¿Cuál es el último número del producto de los dígitos de dicho número?

Con cuatro cuartos de circunferencia y dos líneas rectas, Marcia dibujó una figura en una hoja cuadriculada con cuadros de dimensiones 1cm por 1cm.

¿Puedes calcular el área de la región que encierra la figura?

¿Sabías que el número 1089 es mágico? Escoge cualquier número de tres cifras abc, con la única condición de que la diferencia entre la cifra de las centenas a y la de las unidades c sea mayor que 1 (por ejemplo 725). Si inviertes sus cifras obtienes el número cba. Si al mayor le restas el menor, tendrás un resultado de tres cifras pqr , que si también las inviertes obtienes el número rqp. Si sumas estos últimos dos números obtendrás sorprendentemente el número 1089.

¿Podrías responder por qué pasa esto?

Respuestas en página 64

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OFERTA DE

PREGRADO 2024

• BIOQUÍMICA • INGENIERÍA CIVIL INFORMÁTICA • INGENIERÍA CIVIL • INGENIERÍA CIVIL MATEMÁTICA • INGENIERÍA CIVIL AMBIENTAL • INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA • INGENIERÍA CIVIL ELÉCTRICA • INGENIERÍA CIVIL QUÍMICA • INGENIERÍA CIVIL ELECTRÓNICA • INGENIERÍA CIVIL TELEMÁTICA • INGENIERÍA CIVIL EN BIOTECNOLOGÍA • INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN • INGENIERÍA CIVIL FÍSICA • INGENIERÍA INFORMÁTICA • INGENIERÍA CIVIL INDUSTRIAL • PLAN COMÚN INGENIERÍA CIVIL

ESCANEA Y SÍGUENOS EN REDES SOCIALES ufrofica

ingenieria.ufro

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS:

18 años comprometidos con la Unidad de HematoOncología Infantil del Hospital Hernán Henríquez Aravena A través de una campaña anual, denominada “Actividad Solidaria - Hay que unirse, no para estar juntos, sino para hacer algo juntos, Juan Donoso Cortés”, las secretarias de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad de La Frontera (UFRO), con el apoyo de funcionarias(os) académicas(os) y no académicas(os) y de estudiantes, hacen posible la entrega de equipamiento y artículos de primera necesidad para las y los menores de edad que se atienden en el principal centro de salud de La Araucanía.

Dirección de Vinculación con el Medio Facultad de Ingeniería y Ciencias com_fica@ufrontera.cl

Desde hace 18 años, la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad de La Frontera (UFRO) se une en torno a una campaña solidaria que busca la concretar la entrega de un aporte en insumos a la Unidad de Hemato-Oncología Infantil del Hospital Regional Hernán Henríquez Aravena de Temuco.

Esta donación, consistente en ropa de cama, pijamas, implementos de aseo personal, insumos médicos, material didáctico y otros regalos y artículos de primera necesidad, ha sido posible de materializar gracias al liderazgo de las secretarias de esta facultad.

A través de una colecta anual, funcionarias(os) académicas(os) y no académicas(os) y estudiantes se unen en torno a esta campaña, que se gesta con el fin de contribuir a mejorar las condiciones de la atención que reciben las y los pacientes oncológicos menores de edad de diferentes puntos de la Región de La Araucanía Así bien lo explica Jacqueline Navarro Cifuentes, secretaria de decanato, coordinadora e impulsadora de esta iniciativa solidaria. “Nos llena de orgullo poder realizar esta donación, especialmente por los niños y niñas que se atienden en esa unidad. Los recursos y el equipamiento siempre se hacen poco, por lo que todo aporte siempre ha sido muy bien recibido por quienes trabajan en este hospital y con los cuales hemos forjado un nexo que esperamos se mantenga a través de esta ayuda solidaria”.

Valorando como muy positivo el desarrollo e impacto de este tipo de acciones, el decano de la Facultad de Ingeniería y Ciencias, Dr. Jorge Farías Avendaño, no duda en decir que “esta actividad, que nació de un grupo de secretarias, se ha asentado en el corazón de quienes conforman nuestra facultad, como una iniciativa emblemática de responsabilidad social y, desde nuestro rol como formadores, tenemos que seguir fortaleciendo ese sello en las y los estudiantes y en la comunidad en general”.

La gestión de la entrega de esta donación, se realiza, anualmente, con la enfermera coordinadora de la Unidad de Hemato-Oncología Infantil del Hospital Regional Hernán Henríquez Aravena.

En julio de 2023, esta acción se formalizó con Daniela Ríos Godoy, quien en sus palabras señaló “siempre es bienvenido un regalo para todas las personas, especialmente en estas unidades donde la necesidad se siente mucho más, con pacientes pediátricos con diagnóstico oncológico.

Nosotros, eternamente agradecidos de que tengan la disposición, la voluntad y las ganas, desde lo más del fondo del corazón de cada uno de los donadores, de entregarnos cosas, porque el recurso escasea y la necesidad siempre está presente”.

Como en oportunidades anteriores, el cuerpo de enfermeras y funcionarios de esta unidad del hospital se muestran muy agradecidos por este aporte, valorando este gesto como un importante apoyo, especialmente, para los niños, niñas y sus familias.

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Facultad promueve y fortalece la vinculación temprana con el sector escolar A través de iniciativas como FICA KIDS “Academia para ingenier@s del futuro” y el programa “Yo Quiero Ser Ingeniera”, estudiantes de enseñanza básica y media han tenido la oportunidad de conocer y acercarse al quehacer de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad de La Frontera, experiencias que complementan y enriquecen su proceso de enseñanzaaprendizaje.

Dirección de Vinculación con el Medio Facultad de Ingeniería y Ciencias com_fica@ufrontera.cl

Para la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad de La Frontera es de suma importancia mantener una permanente y creciente relación con su entorno, generando y articulando diversas iniciativas que permitan poner en adecuada sintonía a estudiantes, académicos(as), alumni, instituciones y empresas, tanto públicas como privadas, y comunidad en general.

En ese contexto, una arista prioritaria es la vinculación con el sector escolar, para lo cual promueve una relación bidireccional que permite no sólo mostrar el quehacer de esta casa de estudios, sino que también ser un aporte en el trabajo formativo que se realiza al interior de los establecimientos educacionales.

Precisamente, con el ánimo de contribuir al proceso de enseñanza-aprendizaje de las y los escolares, la Dirección de Vinculación con el Medio de esta facultad impulsa una serie de acciones. Entre estas, FICA KIDS “Academia para ingenier@s del futuro” y el programa “Yo Quiero Ser Ingeniera”.

“Para nosotros, como facultad, es importante que la comunidad nos conozca y ambas actividades han resultado exitosas, siendo muy bien valoradas por la comunidad, lo que demuestra la necesidad de seguir generando estos espacios que acercan nuestras disciplinas desde una mirada mucho más didáctica, además de permitirnos dar a conocer las capacidades, carreras y la infraestructura que tenemos”, destaca la Dra. Antonieta Ruiz Muñoz, directora de Vinculación con el Medio de la Facultad de Ingeniería y Ciencias.

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FICA KIDS

“ACADEMIA PARA INGENIER@S DEL FUTURO ” Con el propósito de acercar a las y los niños al quehacer de la ingeniería y ciencias, desde el presente año 2023 se realiza FICA KIDS “Academia para ingenier@s del futuro”. A través de actividades prácticas realizadas por un destacado equipo de académicas y académicos de esta facultad, se promueve el desarrollo de habilidades científicas, matemáticas y tecnológicas en niñas y niños que cursan entre 5° y 7° básico, además de acercarlos, de forma temprana, dinámica y entretenida, a la vida universitaria, considerando aspectos relevantes como la inclusión, diversidad y enfoque de género.

En su primera versión, efectuada en el mes de enero, participaron 50 estudiantes de 5° y 6° básico de distintos establecimientos educacionales de La Araucanía, quienes en el transcurso de una semana tuvieron la oportunidad de conocer, aprender y descubrir las diferentes áreas y disciplinas de la ingeniería y las ciencias y cómo cada una de ellas se relacionan.

Dado el éxito de esta primera versión, excepcionalmente en julio se realizó un FICA KIDS de invierno, instancia que convocó a 25 niñas y niños de 6° y 7° básico. Al igual que la experiencia anterior, las y los participantes se enriquecieron de nuevos conocimientos de una forma entretenida y diferente. Entre ellos, Karen Cid Fernández, estudiante de 7° básico en el Liceo Bicentenario Indómito de Purén, quien valoró positivamente su paso por esta actividad. En sus palabras, señaló que “en esta semana no sólo hemos crecido intelectualmente, sino también como personas. Aprendimos la importancia de la colaboración, el respeto y la empatía, superamos retos y obstáculos, demostrando que no hay límites para nuestra capacidad de superación”.

También compartió su experiencia de participación, Alonso Aguilar Rivas, quien cursa 6°básico en el Colegio Pumahue de Temuco. “La ciencia, la química, los experimentos es lo que más me gustó. También, el que siempre estuvieron preocupados de nosotros, nunca nos dejaron solos”.

En enero de 2024, esta facultad recibirá a un nuevo grupo de escolares en el marco de FICA KIDS, instancia que reunirá a niñas y niños organizados en dos niveles.

El nivel 1 agrupará a escolares de 5° y 6° básico que no han participado en las ediciones anteriores de verano e invierno; mientras que el nivel 2 a estudiantes que sí vivieron una de las dos experiencias previas, que en esta oportunidad participarán de nuevas actividades con énfasis en el proceso de investigación científica, que es transversal al desarrollo de todas las ciencias y la tecnología.

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PROGRAMA

“Yo Quiero Ser Ingeniera” La transición de la enseñanza media a la educación superior, suele ser, muchas veces, un proceso marcado por la incertidumbre de qué carrera universitaria cursar, dilema que la Facultad de Ingeniería y Ciencias espera contribuir a minimizar a través del programa “Yo Quiero Ser Ingeniera”.

Con ese claro objetivo, desde el 2018, la Dirección de Vinculación con el Medio de esta facultad promueve, especialmente, el ingreso de las estudiantes mujeres de enseñanza media a las carreras de ingeniería y ciencias, brindando orientación a quienes están cursando 3° y 4° medio, sobre las distintas posibilidades de desarrollo personal y profesional que ofrece una carrera asociada a estas áreas.

En su última versión, correspondiente al año 2023, participaron 40 estudiantes de de establecimientos educacionales de las comunas de Carahue, Cunco, Nueva Imperial, Padre Las Casas, Perquenco, Pitrufquén, Pucón, Temuco y Villarrica, quienes accedieron a una serie de actividades, como charlas y talleres, especialmente preparadas para apoyar la opción vocacional de cada una de ellas.

De la mano de un comprometido grupo de académicas y académicos de esta facultad y de profesionales de Coordinación de Promoción y Difusión de Carreras de la UFRO, las estudiantes recibieron valiosa información sobre diferentes disciplinas que abrazan la ingeniería y las ciencias, así como también del importante rol que estas tienen en el desarrollo de la sociedad.

Finalizando su participación en la VI versión de este programa, la estudiante de tercero medio del Liceo Brainstorm de Temuco, Sofía Carrillo Naur, no dudó en decir que “ingresé al programa sin saber nada nada; no tenía claro qué estudiar, ni mi vocación y el programa me ayudó mucho, ya que me permitió descubrir que me gusta las áreas de telemática e industrial”.

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Programa de Inclusión Académica incorpora nuevos profesionales a su equipo en su segundo año desde su creación Los universitarios con trastornos del neurodesarrollo se enfrentan a barreras del aprendizaje y participación social, en especial los estudiantes con Autismo, Trastorno de Déficit Atencional con Hiperactividad o Trastorno Específico del Aprendizaje con predominio en lectura, escritura o cálculo (García, Krause y Muñoz, 2023). La evidencia internacional y nacional muestra que este grupo de estudiantes transitan la vida universitaria con compromisos importantes de salud mental y que las barreras en las universidades están asociadas a las actitudes de los docentes, la falta de entornos adecuados, no saber a quién recurrir frente a dificultades, entre otros (Capriola et al., 2021; Cassidy et al., 2016; De la Fuente, 2017; Krause, 2022).

En el contexto nacional, el marco legislativo ha dado paso desde un enfoque de integración escolar, a uno de accesibilidad e inclusión educativa, que plantea la responsabilidad social de identificar y eliminar de barreras de aprendizaje, compone los cimientos necesarios para transformar la cultura, prácticas y políticas de la educación superior para que verdaderamente atienda a la diversidad (Rubio, 2017).

Bajo esta misma mirada y alineándose a las normativas vigentes en el país, el Programa de Inclusión Académica de la Facultad de Ingeniería y Ciencias (PIA FICA), integrado por un equipo interdisciplinario, busca fomentar una comunidad inclusiva, generando condiciones de equidad en concordancia con los propósitos institucionales, en cuatro líneas: Asesoría en práctica docente y administrativa, acompañamiento al estudiante, desarrollo de proyectos de investigación, difusión y vinculación, considerando a todos los estamentos que componen la comunidad educativa.

La inclusión en educación superior implica avanzar en el desarrollo social inclusivo en las universidades chilenas y, para ello, se deben derribar las barreras a través de un trabajo colaborativo que integre los distintos estamentos de comunidades educativas y, así, hacer efectivo el compromiso al acceso, al aprendizaje, así como la educación para las personas. Bajo este enfoque se crea el 01/09/2021 por mandato del Sr. Decano Dr. Jorge Farias, en la Facultad de Ingeniería y Ciencias, el Programa de Inclusión Académica PIA FICA, coordinado por el Dr. Ing. César San Martín, el cual inicialmente contemplaba a estudiantes autistas, pero tanto los alcances como el equipo del programa se han ampliado, presentando a continuación los principios de su fundación, el equipo que lo compone y experiencias.

Equipo PIA FICA pia.fica@ufrontera.cl

El principal desafío es acompañar a los funcionarios académicos y no académicos de FICA, facilitando herramientas y conocimientos para la atención a la diversidad, mientras se apoya el desarrollo, así como el fortalecimiento de habilidades tanto personales como profesionales de los estudiantes del programa, con el fin de que puedan transitar la etapa universitaria de mejor manera, permitiendo el acceso y disfrute de todas las oportunidades que la universidad ofrece.

Actualmente, a Facultad de Ingeniería y Ciencias de La Universidad de La Frontera (FICA UFRO) se enfrenta a un aumento de estudiantes neurodiversos en pregrado. Según los datos recopilados por el Programa de Inclusión de Acceso y Acompañamiento de la Universidad de La Frontera (PIAA), se registra en el año 2020 el ingreso de 8 estudiantes con diagnóstico de autismo, el año 2022 aumentó a 13 estudiantes y el año 2023 a 22 estudiantes. Este año PIA FICA incorpora al programa estudiantes con TDA, TDAH, Dislexia, Discalculia, Síndrome de Tourette y trastornos de salud mental, como depresión leve-moderada y trastornos de ansiedad, con el objetivo de abarcar a la población estudiantil neurodiversa y las demandas de salud mental presentes en la comunidad estudiantil, abarcando un total de 46 estudiantes FICA beneficiarios del programa.

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ESTE EQUIPO ESTÁ COMPUESTO POR:

Camila Riquelme

Cynthia Lagos

Profesora de Educación Diferencial 2017 UCT. Con 6 años de experiencia acompañando el desarrollo de infantes, adolescentes y adultos. Ha trabajado en el PIAA (Programa Inclusivo de Acceso y Acompañamiento para estudiantes con discapacidad UFRO), ha participado y coordinado Programas de integración Escolar (PIE) y cuenta con experiencia como relatora para ATE y CECREA. Certificada como Gestor en inclusión laboral (ECERLAB) y en ADOS (prueba que corrobora el diagnóstico de TEA): “Mi principal motivación es aportar a la construcción de una cultura inclusiva en la comunidad, con énfasis en la comprensión interseccional e integral del desarrollo humano que beneficie la equiparación de oportunidades desde una perspectiva de derechos”.

Psicóloga 2021 UFRO. Diplomada en Trastornos del neurodesarrollo y certificada en WISC-V (instrumento clínico para evaluación de inteligencia en niños/as y adolescentes) y en Coordinación de Programas de Integración Escolar. Tiene experiencia en el área educacional, regulación y contención emocional, estrategias académicas, incluyendo funciones directivas en establecimientos educacionales y apoyando investigaciones del espectro autista y salud mental en contextos escolares: “Mi principal motivación es promover un clima de respeto a la diversidad en todos sus ámbitos, para lo cual considero importante visibilizar y psicoeducar a la comunidad en temáticas de inclusión, neurodesarrollo y diversidad en general”.

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Terapeuta Ocupacional 2020 UFRO, certificada como Gestor de Inclusión laboral (ECERLAB). Presenta experiencia en Neurorehabilitación, Salud mental, gestión comunitaria y atención a la neurodiversidad a lo largo del ciclo vital. Cuenta con especialización en Neurorehabilitación, Psicogerontología y estimulación cognitiva, epidemiología, primeros auxilios psicológicos (PAP), y Autismo y TDAH en adultos: “Mi principal motivación es promover un entorno educativo inclusivo y empático, que permita la participación ocupacional de cada uno con igualdad de oportunidades.”

Eva Mora Fonoaudióloga 2021 UFRO, certificada en método PEERS por la Universidad de California y como Gestor de inclusión laboral (ECERLAB), cuenta con especialidad en oratoria, así como, evaluación y abordaje del espectro autista a lo largo de vida con experiencia en evaluación diagnóstico e intervención de alteraciones en la comunicación y lenguaje.

“Mi motivación es disminuir las barreras, así como facilitar el acceso para los estudiantes y apoyar el desarrollo de habilidades de la comunicación, en esta etapa de adultez emergente, en donde generar vínculos, ser asertivo, saber expresarse, poner límites, lidiar con conflictos son herramientas fundamentales para el Mª Fernanda desarrollo personal como profesional”.

Bravo

Luis Sandoval Profesor de Estado en Matemática 2010 y Magíster en Educación Matemática 2013 UFRO, del Dpto. de Matemática y Estadística, con Doctorado en Didáctica de la Matemática por la PUCV 2023: “Mi motivación es enseñar de diversas maneras, incluyendo el lenguaje corporal y gesticulación con funciones de variable real. En PIA-FICA se apoya el aprendizaje de los estudiantes neurodiversos”.

Manuel Cerna Ingeniero Civil Electrónico de la UFRO y Doctor en Ciencias por la Universidad de Sao Paulo, Magíster en Pedagogía Universitaria, del Dpto. Cs. Físicas y amplia experiencia en la formación de estudiantes de ingeniería, de profesores de educación básica y media. En PIA-FICA apoya a los estudiantes en las áreas de ciencias básicas, mecánica, electromagnetismo y óptica.

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En su segundo año de implementación, PIA FICA ha realizado diferentes talleres de concientización y sensibilización sobre temáticas de inclusión, accesibilidad y atención a la diversidad a docentes de distintos departamentos de la facultad. Se ha establecido como centro de práctica las carreras Psicología, Fonoaudiología y Terapia ocupacional.

Ha consolidado vínculos de derivación y colaboración con el Centro de Habilidades Clínicas de la Universidad de La Frontera y la Fundación Anímate. Por otro lado, se destaca su participación como expositores en el Congreso Internacional “Universidad y Discapacidad” de la Universidad de Salamanca, su participación y colaboración con la política de inclusión de la UFRO y la misión de la Red de apoyo socioemocional, trabajo colaborativo con el Comité de Inclusión de la carrera de Terapia Ocupacional de la UFRO, la presentación del programa a la Facultad de Ingeniería de la Universidad Arturo Prat de Iquique y la asesoría a la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tarapacá de Arica en la futura implementación del programa..

Después de 6 meses desde la incorporación del equipo interdisciplinario, se han designado encargados de inclusión desde algunos departamentos de FICA para mejorar el seguimiento y apoyo a estudiantes y docentes. Ha presentado dos proyectos de investigación sobre inclusión en contexto de educación superior y expuso en distintos colegios con Programas de Integración Escolar de la comuna de Temuco y ha recopilado diferentes experiencias de docentes y estudiantes que hablan por sí solas:

Mg. Ricardo Leal

Pía (seudónimo):

Docente y Primer Encargado de inclusión departamental a nivel FICA que pertenece al Dpto. Matemáticas y Estadística nombrado por resolución, entrega su experiencia con respecto a su quehacer y al PIA FICA: “En conjunto con la dirección del departamento hemos intentado involucrar a los colegas en esto de la inclusión, ahora entendida como un imperativo ético que nos mueve a buscar una educación cada vez más inclusiva que garantice el acceso, participación y aprendizaje de todos los estudiantes con quienes nos vinculamos. En una primera instancia, hemos trabajado en la elaboración de un protocolo de acompañamiento en evaluaciones para estudiantes que pertenezcan al programa PIA FICA. Siendo el horizonte ir agregando más aspectos que nos lleven a mejorar en esta tarea.” Con respecto a los desafíos de su rol, el docente manifiesta “sin duda, el mayor desafío es la falta de experiencia y expertise que, en general, tenemos como académicos en este nuevo mundo que se nos presenta, todos estos conceptos de educación inclusiva, ajustes razonables para evaluaciones. El PIA FICA, sus profesionales y orientaciones han sido clave en el desarrollo de este tipo de docencia, nos entregan herramientas con las cuales podemos apoyar a los estudiantes en aula y también en las evaluaciones, además siempre están dispuestos a ayudarnos. Espero que siga creciendo (el programa), que lleguen más estudiantes, que podamos generar colaboraciones para la elaboración de protocolos para diversas situaciones”.

“Soy estudiante de Ingeniería, ingresé al programa a principios de 2023 con un diagnóstico de TDAH. Antes de unirme, enfrentaba dificultades en la interacción social, carecía de hábitos de estudio y mi rendimiento académico era deficiente, sintiendo la falta de apoyo y comprensión en mi entorno. El programa PIA FICA ha sido transformador para mí. Gracias al acompañamiento y orientación que recibí, descubrí que soy una persona autista, lo que cambió radicalmente mi perspectiva. Pasé de ver todo mal, a sentir una genuina red de apoyo y comprensión, especialmente hacia mí misma. Con ambos diagnósticos, se me proporcionaron herramientas adaptadas a mis necesidades. Aprendí a estudiar de manera efectiva, gestionando mis tiempos. El programa también facilitó la comunicación con mis profesores y me brindó conocimientos sobre el autismo, lo que me permitió comprender aspectos que afectan mis relaciones interpersonales.

Además, desarrollé habilidades para manejar emociones, respetar límites y aplicar métodos de autorregulación, entre otras cosas.

PIA FICA ha tenido un impacto positivo integral en mi vida, mejorando tanto mis habilidades académicas como socioemocionales. Estoy enormemente agradecida por esta experiencia que ha contribuido significativamente a mi desarrollo”.

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Macrofacultad de Ingeniería

finaliza segunda etapa de emblemático proyecto liderado por las Universidades de La Frontera, del Bío-Bío y de Talca

Luego de casi una década de trabajo colaborativo, se realizó el cierre del proyecto “Consorcio MacroFacultad de Ingeniería”, iniciativa que propició –con el respaldo de CORFO- la asociación estratégica de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad de La Frontera, la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Bío-Bío y la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Talca.

En la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Talca (Campus Curicó), se realizó el evento de cierre del proyecto “Ingeniería de clase mundial en las Universidades estatales regionales de la zona centro-sur de Chile”, reconocido como “Consorcio MacroFacultad de Ingeniería”.

Integrado por la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad de La Frontera (UFRO), la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Bío-Bío (UBB) y la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Talca (UTalca), este Consorcio se levantó como un esfuerzo asociativo orientado a generar capital humano y soluciones de clase mundial a problemas estructurales y desafíos futuros de la meso-región centro-sur de nuestro país.

Actividad de cierre Desde sus inicios, en el año 2013, este proyecto financiado por la Corporación de Fomento de la Producción (CORFO) a través del Programa “Una nueva Ingeniería para el 2030”, centró sus acciones en formar Ingenieras e Ingenieros habilitados en competencias de innovación y emprendimiento e impulsar una industria inteligente para el desarrollo territorial competitivo.

Parte de lo que fue esta década de trabajo colaborativo, fue compartido en la actividad de cierre, evento en

el que participaron los Rectores de las tres universidades involucradas, además de los Decanos de las tres Facultades de Ingeniería, autoridades universitarias, la directora regional de CORFO Maule, representantes del Departamento de Fortalecimiento de Capacidades Institucionales de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile (ANID), y representantes del mundo público y privado.

A través de la implementación de equipos profesionales y académicos interdisciplinarios, durante los casi 10 años de funcionamiento del Consorcio, se logró obtener importantes resultados en los ámbitos de vinculación, formación de pre y postgrado, infraestructura e internacionalización.

Así lo destacó en sus palabras, el director de este proyecto, Dr.-Ing. Cristian Bornhardt Brachmann.

“Hacia fines del 2012, ante la convocatoria realizada por CORFO, se nos planteó el desafío, como formadores de Ingenieros, de ser un aporte para revertir los bajos indicadores de crecimiento que presentaban, en ese entonces, las regiones del Maule, del Bío-Bío y de La Araucanía, lo que dio pie a un trabajo conjunto que, en dos etapas, ha sido muy productivo, con impactos positivos de su implementación al interior de cada una de las Facultades”.

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Algunos de estos resultados son: • Construcción y habilitación de espacios físicos de vanguardia para apoyar el desarrollo de la Ingeniería en cada una de las Facultades.

• Incorporación de equipos de profesionales de apoyo para la vinculación con el sector empresarial y formulación de iniciativas de investigación aplicada y transferencia tecnológica.

• Diversos programas para incentivar el emprendimiento tecnológico estudiantil y para apoyar la investigación aplicada y pasantías en la empresa.

• Implementación de instancias de apoyo al desarrollo de la docencia en Ingeniería.

• Desarrollo de actividades de movilidad estudiantil nacional e internacional.

• Generación de diversas actividades para incentivar la participación de mujeres en Ingeniería

• Acreditación internacional ABET de dos carreras piloto en la UTalca.

• Implementación de una innovación curricular en las carreras de Ingeniería Civil de la UFRO. • Implementación del programa conjunto de Doctorado en Ingeniería, recientemente acreditado por el periodo máximo por la CNA. • Implementación de Consejos Asesores Externos de las Facultades, integrados por representantes de las Direcciones Regionales de CORFO, de los Gobiernos Regionales y del sector empresarial.

• Vinculación de UFRO con la Universidad Tecnológica de Auckland (NZ); de la UBB con las Universidades de Arizona (USA), de Auckland (NZ) y de Nottingham (UK), esta última que también trabaja colaborativamente con la UTalca.

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“Cada uno de estos resultados constituye una significativa plusvalía para el quehacer de estas tres Facultades de Ingeniería y nuestro desafío ahora es profundizar el trabajo conjunto del Consorcio a través de un Plan de Sustentabilidad que se está elaborando actualmente y que está radicado en el convenio de asociación estratégica entre las tres Universidades. Un importante aporte sería poder acceder a recursos de la tercera etapa del Programa Ingeniería 2030, que será convocada por ANID dentro de este año”, explicó el Dr.-Ing. Cristian Bornhardt.

Muy contento ante estos resultados se mostró también el Dr. Eduardo Hebel Weiss, Rector de la UFRO. “Cuando me incorporé al gobierno universitario, en el año 2018, una de las cosas que me impactó fue este proyecto de la MacroFacultad de Ingeniería, porque evidencia un tremendo esfuerzo asociativo de tres facultades de ingeniería del país, además del esfuerzo por parte del estado, especialmente de CORFO. En estos 10 años, hemos visto que se trabajó de forma muy consciente y empática… y tenemos que seguir avanzando en forma mancomunada, buscando estrategias para darle continuidad a este trabajo en diferentes áreas que nos unen como universidades públicas y estatales. Sin duda, este proyecto es una prueba fehaciente de que somos capaces de levantar la calidad de vida de nuestras regiones”.

En tanto, el Dr. Jorge Farías Avendaño, Decano de la Facultad de Ingeniería y Ciencias UFRO, añade “no nos cabe la menor duda que la alianza establecida entre estas tres universidades ha sido sumamente positiva y enriquecedora para todas y todos. A través de diferentes acciones, hemos podido articular de manera colaborativa y sinérgica, una serie de capacidades que nos permiten enfrentar de mejor manera los desafíos futuros, proyectando a la ingeniería como un pilar relevante para el desarrollo de nuestras regiones”.

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Magíster en:

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Física Médica Duración: 2 años e-mail: magfismed@ufrontera.cl Fono: (56) (45) 2732431

Ciencias de la Ingeniería Mención Biotecnología Duración: 2 años e-mail: magisterci.biotecnologia@ufrontera.cl Fono: (56) (45) 2734157

Ciencias Mención Física Duración: 2 años e-mail: pablo.diaz@ufrontera.cl Fono: (56) (45) 2325313

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Sistemas de Gestión Integral de la Calidad Duración: 2 años e-mail: msgic@ufrontera.cl Fono: (56) (45) 2744208

Ingeniería Informática Duración: 2 años e-mail: mii.dci@ufrontera.cl Fono: (56) (45) 2744219

Ciencias de la Ingeniería Duración: 2 años e-mail: mci@ufrontera.cl Fono: (56) (45) 2744229

Doctorado en: Ciencias de Recursos Naturales Duración: 4 años para el Doctorado e-mail: doctoradocrn@ufrontera.cl Fono: (56) (45) 2744240

Ingeniería Duración: 4 años e-mail: andres.avila@ufrontera.cl Fono: (56) (45) 2325920

Física Duración: 4 años e-mail: doctorado.fisica@ufrontera.cl Fono: (56) (45) 2325301

Ciencias de la Ingeniería Mención Bioprocesos Duración: 4 años e-mail: doctorado.bioprocesos@ufrontera.cl Fono: (56) (45) 2596323

Ciencias Mención Matemática Duración: 4 Años e-mail: doctorado.mat@ufrontera.cl Fonos: (56) (45) 2596504

Contacto:

post_inge@ufrontera.cl +56 452744229

fica.ufro.cl/postgrado-e-investigacion

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Referencias Plaguicidas y fertilizantes: Un aporte desde la ciencia básica para una agricultura sustentable.

• DGA (2021). Estudio de la relación entre concentraciones de nitrato y el nivel de agua subterránea en fuentes APR, regiones de Coquimbo a Los Lagos (2014-2020), Chile. https://snia.mop.gob.cl/ sad/CQA5909.pdf • FAO (2023). Pesticides use and trade, 1990–2021.

FAOSTAT Analytical Briefs Series No. 70. Rome. https:// doi.org/10.4060/cc6958en.

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12.

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REVISTA NUESTRA MUESTRA 2023

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Desafíos Matemáticos RESPUESTAS

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Al unir los puntos medios de los lados del triángulo se forman cuatro triángulos equiláteros de lado 5 cm. Como son 5 los puntos a ubicar, al menos dos de ellos estarán en el interior o borde de un mismo triangulo y por tanto la distancia entre ellos será menor a 5 cm.

Observa que la única forma de que los 10 dígitos sumen 89 es con nueve nueves y un ocho.

Así, sin importar el valor posicional que escojamos para el dígito 8 (dado que la suma es conmutativa) siempre tendremos: 9 + 9 + 9 + 9 + 9 + 9 + 9 + 9 + 9 + 8 = 89.

Al multiplicar los dígitos vemos que: 9·9 termina en 1, 9·9·9 termina en 9, 9·9·9·9 termina en 1 y así sucesivamente...

Por tanto, al multiplicar los 9 nueves obtenemos un número que termina en 9 y al multiplicar por número 8 que nos queda, obtendremos que el dígito final de este producto es 2, pues 8 por 9 es 72.

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Observa que las regiones pintadas del mismo color son iguales, tienen la misma forma y área, solo están ubicadas con otra orientación.

Al trasladarlas tal como indican las flechas, se forma un rectángulo con área 12 centímetros cuadrados y que es igual al área de la región que encierra la figura.

Supongamos que para el número de tres cifras que elegimos, el dígito de las centenas a es mayor que el dígito de las unidades c en más de una unidad. Nuestro número lo escribimos en notación decimal expandida como: 100·a+10·b+c En nuestro ejemplo 725=100·7+10·2 + 5. Al invertir las cifras, obtenemos un nuevo número 100·c+10·b+a. Si restamos al mayor el menor obtenemos: (100·a+10·b+c )-(100·c+10·b+a )=100·(a-c)+(c-a) Como a es mayor a c, este último número escrito en notación decimal expandida es: 100(a-c)+(c-a) = 100(a-c-1)+10(9)+(10+c-a) Notemos que el dígito de las unidades es p=(10+c-a), el de las decenas es q=9 y las centenas es r=(a-c-1). Al invertir las cifras nuevamente obtenemos: 100·(10+c-a)+10·9+(a-c-1).

Sumando estos últimos dos números 100·(a-c-1)+10·9+(10+c-a) + 100·(10+c-a)+10·9+(a-c-1) =100·a-100·c-100+90+10+c-a +1000+100·c-100·a +90+a-c-1 =1000+10·8+9 Al reducir los términos semejantes, obtenemos sorprendentemente 1089, independiente de nuestra elección de a, b y c.

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS • UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA