domingo, 25 de noviembre de 2012

Lógica difusa, la brillante ciencia de los grises




 

Identificar células cancerosas en una imagen médica o modificar la trayectoria de un avión cerca de un aeropuerto para reducir la molestia acústica a los vecinos son algunos de los objetivos de los proyectos de investigación de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) basados en la lógica difusa (fuzzy logic). Esta técnica matemática, surgida en los años sesenta e incorporada a sistemas de control industrial y de electrodomésticos, facilita el avance de la inteligencia artificial al mismo tiempo que permite cuantificar la vaguedad de los conceptos cualitativos.

Detectar células cancerosas
¿Se observan células cancerosas en una muestra de tejido del útero? Hasta ahora, para responder a esta pregunta, un patólogo debía pasarse muchas horas ante el microscopio y observar detenidamente el tejido que los ginecólogos extraen del útero en las citologías. La pequeña muestra del tejido contiene millones de células y una observación continuada puede hacer que la vista se habitúe, el técnico se canse y se produzca un error.
A fin de minimizar este riesgo, un equipo de investigadores e investigadoras de la UPC y de la Universidad Rovira i Virgili, dirigidos por Pilar Sobrevilla, del Departamento de Matemática Aplicada II, y Eduard Montseny, del Departamento de ESAII, trabajan conjuntamente con el Hospital de Sant Pau de Barcelona en un proyecto de análisis de la imagen proveniente de las citologías. Pilar Sobrevilla explica que “el sistema, basado en la lógica difusa, localiza todas las células que aparecen en la imagen y evalúa el grado de normalidad”.
Para conseguirlo, el sistema examina una imagen y localiza las regiones en que se encuentran las células anormales, es decir, cancerosas, a partir del análisis de las características de color y textura. El resultado se muestra en una imagen en la que están localizadas las células cancerosas. Este proceso se ejecuta en tiempo real, ya que el patólogo dispone de un aparato en el que introduce la imagen original y puede observar de inmediato el área que debe analizarse con más detenimiento.
El sistema se utiliza actualmente en el Hospital de Sant Pau y los investigadores e investigadoras están trabajando en una segunda fase del proyecto que reducirá el área indicada y ofrecerá más datos adaptados a la información que el médico solicita, según afirma Sobrevilla
El grupo de investigación también ha diseñado un sistema basado en la lógica difusa que evalúa la calidad del tejido corneal en un trasplante. La primera versión del algoritmo de este sistema ya se utiliza en el Banco de Tejidos del Hospital de Sant Pau. En este caso, se analizan imágenes del tejido corneal de la persona donante para comprobar si se puede trasplantar y, además, se examinan los datos de la salud de todos los donantes potenciales para conocer el grado de cumplimiento de los requisitos.
La molestia acústica que causa el despegue y el aterrizaje de un avión a las personas que viven cerca de un aeropuerto también se puede modelizar mediante la lógica difusa. La tesis doctoral del profesor Xavier Prats, del Departamento de Ingeniería Mecánica, va más allá, ya que propone definir la trayectoria óptima de la aeronave en estas maniobras para minimizar la molestia acústica a los vecinos. El profesor Joseba Quevedo, que dirige la tesis conjuntamente con el profesor Vincenç Puig, explica que, gracias a los nuevos sistemas de navegación por satélite, no es necesario que los aviones sigan trayectorias de despegue y aterrizaje en tramos rectos, sino que pueden efectuar curvas. Esto permite que se pueda modificar la trayectoria y así minimizar la molestia acústica a los vecinos, que no es objetiva como el nivel de ruido, sino que depende de la persona que la padece. “No es el mismo lo que percibe un enfermo en un hospital durante la noche que un comprador joven en medio de un mercado, y un mismo ruido, de día o de noche, no tiene nada que ver, debido al distinto nivel acústico del entorno”, afirma Quevedo. Mediante la lógica difusa, el sistema analiza el grado de molestia, que se califica de “irritante”, “mucha” “poca” o “nada” para los diferentes equipamientos (como hospitales, escuelas o mercados) y zonas de vivienda próximas al aeropuerto, y también tiene en cuenta la hora del día y la distancia a la que pasa el avión.


este interesante articulo nos muestra los importantes avances de la logica difusa en la medicina ya que el lograr detectar celulas cancerosas en una imagen medica es una gran ventaja para la salud ya que es posible detectar a tiempo y poder evitar los efectos q produce esta terrible enfermedad.

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