El japonés Takeo Kanade, Premio Fundación BBVA Fronteras de Conocimiento por impulsar la visión artificial en los robots

Takeo Kanade, investigador japonés, catedrático de Informática y Robótica de la Universidad Carnegie Mellon (Pittsburgh, EEUU).
Takeo Kanade, investigador japonés, catedrático de Informática y Robótica de la Universidad Carnegie Mellon (Pittsburgh, EEUU). - FUNDACIÓN BBVA
Publicado: miércoles, 7 febrero 2024 13:24

   Sus investigaciones han posibilitado la reconstrucción 3D de escenas en la cirugía robótica o la conducción autónoma

   MADRID, 7 Feb. (EUROPA PRESS) -

   El profesor Takeo Kanade ha recibido el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de 'Tecnologías de la Información y Comunicación' por desarrollar los fundamentos matemáticos en los que se basan las capacidades que poseen hoy los ordenadores y los robots para "comprender e interpretar imágenes y escenas visuales", en palabras del jurado.

   Los premios --que incluyen ocho categorías-- reconocen e incentivan la "investigación y creación cultural de excelencia", según ha indicado la entidad. Es por ello que el investigador japonés ha sido galardonado en esta XVI edición por su creación de "los algoritmos fundacionales para la comprensión de imágenes, el procesamiento del movimiento y la percepción robótica", como detalla el acta del premio.

   Sus contribuciones, según ha destacado el jurado, "no sólo han dado forma a las disciplinas científicas de la inteligencia artificial y la robótica, sino que también han transformado significativamente el mundo tecnológico en el que vivimos".

   Gracias al catedrático de Informática y Robótica de la Universidad Carnegie Mellon (Pittsburgh, EEUU), hoy existen vehículos capaces de conducir de forma autónoma; robots que asisten a los cirujanos en las operaciones; sistemas de reconocimiento facial con los que acceder a los teléfonos móviles y retransmisiones deportivas que incluyen la repetición de las mejores jugadas desde múltiples ángulos.

   "La robótica se basa en la visión artificial para la percepción", como ha indicado el catedrático de Ciencias de la Computación y director del Laboratorio de Robótica en la Universidad de Stanford (Estados Unidos) y miembro del jurado, Osumma Khatib. En este contexto, el profesor Kanade "desplazó las fronteras de conocimiento" en ese campo y su escuela de pensamiento "ha sido muy importante para el desarrollo de la visión artificial y sus aplicaciones en la percepción robótica", como ha añadido Khatib.

LOS ALGORITMOS QUE MODIFICARON LA VISIÓN ARTIFICIAL TRIDIMENSIONAL

   En particular, Kanade revolucionó el campo de la visión artificial en tres dimensiones, al desarrollar algoritmos "mucho más rápidos que los que existían hasta entonces", como ha señalado la fundación. Junto a su doctorando Bruce Lucas, desarrolló un nuevo método para estimar el flujo óptico que presentó en el VII Congreso Internacional Conjunto de Inteligencia Artificial (IJCAI), celebrado en 1981 en Vancouver, Canadá.

   El galardonado se dio cuenta de que, en lugar de integrar cada fotograma y después rastrear el movimiento de los objetos, sería "mucho más rápido" aprovechar la información del movimiento de los objetos que graba cada cámara para comprender cómo se mueve la imagen.

   De este modo, su método, que desde entonces se conoce como método Lucas-Kanade, capta también las formas de los objetos y permite deducir la velocidad y dirección de su movimiento. En palabras del propio investigador japonés, su algoritmo es "la base de la codificación de vídeo" y se usa "para prácticamente cualquier técnica de compresión de datos de imágenes en movimiento".

   Asimismo, como las imágenes tridimensionales requieren una capacidad de computación "mucho mayor que las de dos dimensiones", Kanade también desarrolló una manera de simplificar "drásticamente" los cálculos que debe realizar el ordenador para procesarlas, como ha explicado la fundación. Su contribución, realizada junto con su doctorando Carlo Tomasi y publicada en el 'International Journal of Computer Vision' en 1992, hizo factible que los ordenadores de la época trabajaran con imágenes tridimensionales.

ORIENTACIÓN AUTÓNOMA, 'REALIZAD VIRTUALIZADA' Y AVANCES QUIRÚRGICOS

   Gracias a las técnicas que propuso Kanade, en 1995 dos investigadores de la Universidad de Carnegie Mellon recorrieron Estados Unidos de costa a costa por autopista en uno de los primeros vehículos autónomos construidos. El programa, al que llamaron No Hands Across America ('Cruzar América Sin Manos'), demostró que aquella furgoneta podía guiarse sola, a través de la información de sus cámaras.

   De este modo, las técnicas propuestas por el galardonado están presentes en los drones y robots que incorporan capacidad de visión y, más recientemente, Kanade ha trabajado en el desarrollo de helicópteros autónomos capaces de rastrear un objetivo. "Si un helicóptero autónomo tiene que seguir un objetivo dentro de una escena, la visión artificial en tres dimensiones se emplea para localizar el objetivo y estudiar cómo se mueve", ha explicado.

   Asimismo, el investigador japonés acuñó el concepto de "realidad virtualizada", que ha transformado las competiciones deportivas. Gracias a la nueva técnica de recreación en 360 grados de una escena basada en los fundamentos matemáticos de Kanade, a día de hoy es posible ver un partido de fútbol desde el punto de vista del balón o emplear el ojo de halcón en un partido de tenis.

   Por otro lado, sus investigaciones, como ha destacado la entidad, han logrado "soluciones para multitud de problemas prácticos" como la detección de objetos en un campo visual y reconstrucción 3D de escenas, que han hecho posibles tecnologías como la cirugía robótica.

   "Cualquier operación que se realiza hoy con ayuda de robots en gran parte está basada en sus contribuciones", ha señalado el catedrático de Ingeniería de Sistemas y Automática y director del Grupo de investigación en Automática, Robótica y Visión Artificial de la Universidad de Alicante, y nominador de Kanade, Fernando Torres Medina.

   Por ejemplo, el propio Kanade desarrolló con su equipo el primer sistema robotizado para la cirugía de prótesis de cadera, llamado 'HipNav', que, según ha destacado Fundación BBVA, logró "una precisión mucho mayor en la colocación de la prótesis, disminuyendo el riesgo de efectos secundarios como la dislocación, mediante un procedimiento menos invasivo que el tradicional".

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