La académica de la Facultad de Ingeniería, Dra. Karina Barbosa, lidera un proyecto Fondecyt Regular 2026 orientado a fortalecer la interacción entre el mundo digital y los sistemas que evolucionan de forma continua. A través del desarrollo de técnicas de control avanzadas y la simulación en tiempo real, la iniciativa busca sentar las bases para innovaciones tecnológicas más estables, seguras y confiables.
La vida cotidiana está plagada de procesos que se suscitan de forma simultánea, aunque muchas veces no lo notemos. Una taza de café se enfría poco a poco, un automóvil aumenta gradualmente su velocidad y la luz disminuye a medida que cae la tarde. Esta forma fluida en que evoluciona la realidad física es lo que conocemos como un mundo continuo.
Sin embargo, cada vez más procesos dependen de dispositivos digitales capaces de recibir información y tomar decisiones en momentos determinados. En un automóvil, por ejemplo, los sensores registran datos como la velocidad o la distancia con otros vehículos para decidir si debe acelerar, frenar o corregir su dirección.
El desafío es que, mientras el sistema procesa esos datos, el vehículo continúa avanzando y el entorno puede cambiar. La creciente digitalización en componentes automotrices,redes eléctricas y sistemas industriales exige, por tanto, nuevas herramientas matemáticas y algoritmos que permitan controlarlos de manera segura, incluso, cuando la información llega con retrasos, perturbaciones o en intervalos irregulares.
Frente a este desafío, la académica de la Facultad de Ingeniería de la Usach, Dra. Karina Barbosa, lidera un proyecto Fondecyt Regular 2026 que busca desarrollar nuevos mecanismos de control capaces de garantizar que el sistema responda adecuadamente a estas diferentes situaciones adversas.
“Lo que buscamos es que diferentes tipos de sistemas, ya sean eléctricos, mecánicos o biológicos, operen de manera satisfactoria. Desde la matemática, queremos diseñar mecanismos de control lo más sencillos posible, pero que permitan garantizar una respuesta estable”, mencionó la investigadora Usach.
En este contexto, la investigación estudiará sistemas en los que distintos sensores recopilan información cada cierto tiempo y la envían a un dispositivo digital, que analiza los datos y determina qué acción realizar. Este funcionamiento se conoce como sistema de datos muestreados, y el principal desafío que enfrenta, es que mientras espera una nueva medición, el proceso físico continúa evolucionando, por lo que cualquier retraso o irregularidad puede llevarlos a actuar con información desactualizada.
“La información que llega al sistema no es continua ni exacta, sino que va llegando en distintos instantes de tiempo. Además, durante la comunicación puede existir pérdida de información, ruido o latencia. Entonces, el desafío es diseñar un control lo más sencillo posible que, aun con todos estos elementos del mundo real, permite obtener una respuesta satisfactoria”, añadió la académica.
El proyecto, que busca adelantarse a los desafíos de la digitalización, se desarrollará durante cuatro años y contempla dos etapas. La primera estará enfocada en construir el marco teórico y las herramientas matemáticas necesarias para diseñar los nuevos mecanismos de control.
En una segunda etapa, estos avances serán evaluados mediante hardware-in-the-loop, una metodología que permite simular, en tiempo real, el funcionamiento de distintos sistemas y observar cómo responde el controlador ante condiciones cercanas a la realidad, sentando así las bases para que, a futuro, la tecnología avance hacia una solución aplicable o, incluso, un producto.
No obstante, la investigadora advierte que este camino no comienza ni termina con un solo proyecto, sino que forma parte de un proceso científico que se construye progresivamente y requiere del trabajo de distintas personas. En particular, este proyecto es un trabajo colaborativo, que cuenta con la participación de los profesores Hicham El Aill (Usach), Prof. Alejandro Rojas (UdC) y Jonathan Palma (UTalca), buscan también colaborar con la formación de recursos humanos de pre y postgrado.
“Alguien comenzó a pensar en este problema y otra persona decidió estudiarlo. Así, cada investigación aporta un granito de arena sobre otro, hasta que, en algún momento, ese conocimiento puede transformarse en una solución tecnológica concreta. Por eso, la ciencia requiere tiempo y mucha colaboración”, concluyó la Dra. Barbosa.
Por Camilo Araya Bernales
