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Tracasa Instrumental expone con éxito en Estados Unidos innovadores avances en materia de inteligencia artificial y teledetección

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La empresa pública del Gobierno de Navarra ha compartido en la cita más relevante sobre observación de la Tierra, el Simposio Internacional de Geociencias y Teledetección organizado por IEEE, el primer trabajo publicado hasta la fecha que aplica la tecnología de difusión para mejorar la detección de edificios en imágenes aéreas

Tracasa Instrumental, empresa pública del Gobierno de Navarra, ha expuesto recientemente sus innovadores avances en materia de inteligencia artificial y teledetección en Estados Unidos, concretamente en la cita más relevante en materia de observación de la Tierra que existe en la actualidad, el Simposio Internacional de Geociencias y Teledetección (IGARSS 2023), organizado por IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) y desarrollado este año en Pasadena (California).

El área de I+D+i ha compartido, ante unos 4.000 expertos de todo el mundo, el trabajo titulado “Modelos de difusión para segmentación semántica de imágenes de teledetección”, que constituye el primer trabajo publicado hasta la fecha que aplica la tecnología de difusión para mejorar la detección de edificios en imágenes aéreas.

Huella de edificios obtenida a través de modelos de difusión.

La tecnología de difusión es una forma de inteligencia artificial que impulsa herramientas capaces de crear contenido a partir de una indicación concreta, generalmente en forma de texto. Estos modelos de difusión son entrenados utilizando conjuntos de datos masivos, y a través de un proceso iterativo aprenden progresivamente a generar imágenes que se acercan al máximo a la petición realizada.

En el caso de Tracasa Instrumental, el trabajo ha conseguido demostrar, por primera vez, que los modelos de difusión, mayoritariamente articulados hasta la fecha a partir de indicaciones en forma de texto, también son capaces de extraer edificios a partir de una imagen de teledetección, permitiendo avanzar en el terreno de la segmentación semántica de imágenes de observación de la Tierra. De esta forma, se presenta como el primer trabajo que aplica la tecnología de difusión a la detección de edificios.

Referencia internacional en materia de Teledetección

Las aportaciones de Tracasa Instrumental en citas internacionales de primer nivel en materia de inteligencia artificial y teledetección se están convirtiendo en una constante en los últimos años. La empresa pública del Gobierno de Navarra ha logrado victorias y posiciones destacadas en varias pruebas internacionales de inteligencia artificial y observación de la Tierra.

De hecho, el año pasado, en la competición titulada AI4FoodSecurity, organizada por la Agencia Espacial Europea, Radiant Earth Foundation, TUM-DLR y Planet, el área de I+D+i de Tracasa Instrumental se llevó la victoria final en una prueba que planteaba el objetivo de clasificar tipos de cultivos con técnicas de inteligencia artificial a partir de series temporales de imágenes de los satélites Sentinel-1, Sentinel-2 y Planet Fusion.

La labor de Tracasa Instrumental en inteligencia artificial y teledetección, referente en dos congresos celebrados en Francia y Malasia

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El área de I+D+i de la empresa pública del Gobierno de Navarra expone su trabajo en dos citas internacionales de primer nivel: ISPRS e IGARSS

El área de I+D+i de Tracasa Instrumental y Tracasa Global, empresas públicas del Gobierno de Navarra, ha expuesto recientemente su labor en materia de inteligencia artificial y teledetección en dos citas internacionales de primer nivel: el Congreso de la Sociedad Internacional de Fotogrametría y Teledetección (ISPRS 2022), celebrado en Niza (Francia), y el Simposio Internacional de Geociencias y Teledetección (IGARSS 2022), desarrollado en Kuala Lumpur (Malasia).

En la primera cita, la empresa pública navarra ha compartido el trabajo “Aumento de datos multitemporales para imágenes de satélite de alta frecuencia: un caso de estudio en la segmentación de carreteras y edificios a partir de las imágenes obtenidas por Sentinel-1 y Sentinel-2”, mientras que en la segunda cita ha presentado el póster titulado “Mejorando los límites de Sentinel-2 para la extracción de huellas de edificios”. En ambos casos fue Christian Ayala Lauroba, integrante del equipo de I+D+i, la persona que expuso los trabajos.

Christian Ayala, del área de I+D+i de Tracasa Instrumental, durante su exposición en el Simposio Internacional de Geociencias y Teledetección (IGARSS 2022), desarrollado en Kuala Lumpur (Malasia).

El área de I+D+i, corporativa para Tracasa Instrumental y Tracasa Global, viene intensificando en los últimos años su actividad en materia de procesamiento de imágenes de satélite con inteligencia artificial: “Nuestro equipo viene trabajando en propuestas que incorporan una fuerte apuesta innovadora y técnicas de inteligencia artificial, que permiten, por ejemplo, detectar y segmentar edificios y carreteras con imágenes de Sentinel-2 con una mayor resolución”, expresa Carlos Aranda Torres, responsable de I+D+i.

En esta línea, Aranda ha recordado los reconocimientos internacionales que ha alcanzado recientemente el equipo de I+D+i, especializado en el desarrollo de soluciones punteras, “sobre todo en materia de inteligencia artificial y ciencia de datos”, con tres podios (primer, segundo y tercer puesto) en tres pruebas internacionales de inteligencia artificial organizadas por la plataforma AI4EO, dependiente de la Agencia Espacial Europea: AI4FoodSecurity, Air Quality and Health y Enhanced Sentinel-2 Agriculture.

Además, el pasado mes de julio, Ayala obtuvo el premio al mejor póster en el Congreso de la Asociación Española de Teledetección, celebrado en Pamplona, entre 70 estudios presentados en este formato, con el trabajo titulado “Detección precisa de edificios en imágenes Sentinel-2”.

Con estos resultados, Mar González Paredes, directora gerente de Tracasa Instrumental y consejera delegada de Tracasa Global, resalta los avances y la destacada apuesta que se está realizando en ambas empresas públicas en esta materia, “con un ecosistema de innovación abierta, un Comité de Innovación, un equipo propio de I+D+i, un nuevo Sistema de Gestión de Ideas Disruptivas y una estrategia clara y decidida por el desarrollo de soluciones de analítica avanzada e inteligencia artificial”.

Tracasa Instrumental obtiene el segundo puesto en una competición internacional de inteligencia artificial con más de 100 participantes

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La prueba, organizada por la plataforma AI4EO, dependiente de la Agencia Espacial Europea, tenía como objetivo detectar parcelas cultivadas a partir de imágenes de satélites Sentinel. Mar González, directora gerente de la empresa, concreta que “este reconocimiento muestra cómo la innovación puede llegar a tener un papel relevante en temas como la política agraria, tanto a nivel nacional como internacional”.

En la imagen, el equipo de I+D+i de Tracasa Instrumental, con la imagen del podio final de la competición de AI4EO, junto a la sede de la empresa navarra. De izquierda a derecha, en la fila superior, Pablo Vega Ezquieta, Carlos Aranda Torres y Christian Gutiérrez Lancho. Abajo, Christian Ayala Lauroba, Javier Lasheras Navas y Rubén Sesma Redín.

Tracasa Instrumental, empresa pública del Gobierno de Navarra adscrita al departamento de Universidad, Innovación y Transformación Digital, ha obtenido el segundo puesto en una competición internacional de inteligencia artificial con más de 100 participantes. La prueba, organizada por la plataforma AI4EO, dependiente de la Agencia Espacial Europea, tenía como objetivo detectar parcelas cultivadas a partir de imágenes de satélites Sentinel.

“El reto tenía por título Enhanced Sentinel-2 Agriculture yconsistía en detectar parcelas cultivadas a partir de series temporales de imágenes de satélites Sentinel. Además, el mapa de cultivos final debía estar superresolucionado, cuadruplicando la resolución original del sensor (10 metros por pixel) y alcanzando una resolución de 2,5 metros por pixel”, detalla Carlos Aranda Torres, responsable de I+D+i de Tracasa Instrumental.

Durante el trabajo realizado, el equipo de I+D+i de la empresa navarra logró, en una primera fase, entrenar un modelo que detectara efectos atmosféricos como nubes, niebla o sombras, de cara a mejorar las imágenes existentes, mientras que en una segunda fase, consiguió detectar parcelas cultivadas a partir de series temporales, complementando para este fin la información espectral del sensor Sentinel-2 con estadísticas hipertemporales, ignorando en el cálculo las zonas con nubes previamente detectadas.

“Por último, para producir el mapa de cultivos final, utilizamos nuestra tecnología SENX4, con la que conseguimos multiplicar por cuatro la resolución de las imágenes de satélites Sentinel con técnicas de deep learning. Esta solución, con la que, por ejemplo, estuvimos presentes la semana pasada en la PhiWeek de la Agencia Espacial Europea, nos está permitiendo presentar respuestas muy competitivas en materia de superresolución y segmentación de imágenes de satélite”, señala Aranda.

“Este premio supone un importante reconocimiento al trabajo que está realizando Tracasa Instrumental en esta materia, con un ecosistema de innovación abierta, con un Comité de Innovación, con un equipo propio de I+D+i y una apuesta decidida por soluciones basadas en analítica avanzada de datos e inteligencia artificial. Además, este premio en concreto muestra cómo la innovación puede llegar a tener un papel relevante en temas como la política agraria, tanto a nivel nacional como internacional”, explica Mar González Paredes, directora gerente de Tracasa Instrumental.

Segundo podio en un año

De los más de 100 participantes que ha tenido la competición, el equipo de I+D+i de Tracasa Instrumental es el único que ha conseguido dos podios consecutivos en retos de la plataforma AI4EO. En esta ocasión, el primer puesto fue para la Universidad Politécnica de Torino (IPL), mientras que el tercer lugar fue para el Centro Alemán de Computación Climática (DKRZ).

El equipo de Tracasa Instrumental ya fue capaz de lograr el tercer puesto en la competición desarrollada por la plataforma AI4EO la pasada primavera, en aquella ocasión, centrada en mejorar la resolución espacial de la información de la calidad del aire proporcionada por el Servicio de Monitorización de la Atmósfera de Copernicus y por la Agencia Espacial Europea. La plataforma AI4EO, lanzada a comienzos de 2021 por la Agencia Espacial Europea, tiene entre sus cometidos la organización de desafíos internacionales basados en problemas sociales que pueden llegar a resolverse mediante el uso de inteligencia artificial y datos de observación de la tierra y la difusión en la sociedad de este tipo de prácticas.

Tracasa Instrumental desarrolla 16 proyectos relacionados con la inteligencia artificial

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11 de ellos se han puesto en marcha en el último año, cuando la empresa pública del Gobierno de Navarra ha reforzado su apuesta estratégica en esta materia

 

Segmentación semántica de nube de puntos LiDAR de la calle Monjardín, en Pamplona.

 

Tracasa Instrumental ha desarrollado, desde 2017, 16 proyectos relacionados con la inteligencia artificial, 11 de ellos en el último año, periodo en el que la empresa ha reforzado especialmente su apuesta estratégica en esta materia. Tracasa Instrumental, empresa pública del Gobierno de Navarra adscrita al Departamento de Universidad, Innovación y Transformación Digital, constituido en 2019, ha puesto en marcha estos proyectos en áreas temáticas como el tratamiento de información geoespacial, la digitalización del territorio y las ciencias de la tierra, entre otras.

Tracasa Instrumental, que tiene entre sus principales campos de actuación los sistemas de información geográfica, los servicios cartográficos y de gestión territorial, los servicios de gestión de deudas y las soluciones tecnológicas para la modernización de la administración, pertenece desde 2019 al Mapa de capacidades de tecnologías en IA en España y ha incorporado recientemente sus servicios al Polo de Innovación Digital impulsado por el Gobierno de Navarra.

“El compromiso con la innovación forma parte del ADN de Tracasa Instrumental. En este sentido, y gracias en buena parte a la apuesta realizada en el último año, la inteligencia artificial es hoy en día uno de los ejes principales en los que se apoyan las líneas de investigación y desarrollo tecnológico de la empresa”, expone Mar González Paredes, directora gerente de Tracasa Instrumental desde el pasado mes de enero, que concreta que, “dentro de los proyectos relacionados con la IA, se está trabajando en tecnologías habilitadoras muy prometedoras, como reconocimiento, clasificación y segmentación de objetos en imágenes multiespectrales y en nubes de puntos LiDAR, a través de redes neuronales (Deep learning, aprendizaje profundo, en español); procesamiento y analítica de series temporales (Internet de las cosas); teoría de grafos y ciencias de la computación”.

Tracasa Instrumental, que trabaja en muchos de los proyectos con la colaboración de Tracasa, empresa pública del Gobierno de Navarra, posee un equipo de trabajo permanente en materia de I+D+I (formado por siete personas con una larga experiencia en ciencias de datos e inteligencia artificial) y tiene una colaboración directa con un grupo de más de diez profesionales de producción avanzada.

“Contamos, además, con una infraestructura que se va adaptando a las necesidades de los equipos y los proyectos, como los clústeres de computación gráfica y de alto rendimiento distribuido (HPC-HTC). Esta plataforma científica híbrida (OnPremise – OnCloud) permite tener la elasticidad necesaria para llevar a cabo pruebas de concepto, casos de uso y proyectos de investigación y desarrollo”, concreta González.

Toda esta labor ha tenido su repercusión en el ámbito científico y académico. De esta forma, en los últimos años se han publicado dos papers académicos sobre IA, titulados Superresolution for Sentinel-2 images y Learning Superresolution for Sentinel-2 Images with real ground truth data from a reference Satellite. Ambos se han presentado con éxito en diferentes congresos internacionales (Photogrammetric Image Analysis 2019, Munich Remote Sensing Symposium 2019 e International Society for Photogrammetry and Remote Sensing 2020) y han sido publicados por organizaciones y revistas de reconocimiento mundial en el ámbito de la teledetección, como ISPRS y Remote Sensing.

Colaboración con otras entidades

Tracasa Instrumental fundamenta su apuesta por la inteligencia artificial en un modelo de innovación abierto, con una permanente colaboración con agentes internos y externos. De este modo, la empresa trabaja con equipos de producción avanzada, universidades, centros de investigación y empresas, tanto públicas como privadas. Actualmente, hay tres relaciones de colaboración principales: con la Universidad Pública de Navarra, Navarrabiomed y NAITEC.

Con la UPNA existe una colaboración fluida en materia de personal, generación de conocimiento e incorporación de profesionales al entorno de la inteligencia artificial. De esta forma, Tracasa Instrumental ha contratado, por tercer año consecutivo, a un doctor del departamento de Automática y Computación de la universidad, dentro del Grupo de Investigación de Inteligencia Artificial y Razonamiento Aproximado (GIARA), y ha incorporado, por vez primera, a un doctorando industrial, para el periodo 2020-2023.

Además, Tracasa Instrumental ha colaborado en los tres últimos años con las prácticas de 14 alumnos de Ingeniería Informática y de la Escuela Superior de Ingenieros Agrónomos (más de 5.000 horas de prácticas en total); y ha participado en el máster en Informática a través de su programa dual, con siete alumnos que han completado en los últimos tres años más de 18.000 horas de trabajo en el equipo de I+D de la empresa.

Por su parte, la colaboración con Navarrabiomed, el centro de investigación biomédica del Gobierno de Navarra, se centra en el desarrollo del proyecto estratégico Nagencol, en el que también está presente Nasertic, y que tiene por objetivo facilitar la criba de pacientes con indicio de hipercolesterolemia para la realización de un estudio genómico exhaustivo a través de inteligencia artificial.

Por último, a través de su colaboración con NAITEC, el centro tecnológico especializado en automoción y mecatrónica de Navarra, Tracasa Instrumental está participando, junto a diversas empresas del sector de la movilidad en Navarra, en mesas de trabajo y proyectos estratégicos liderados por el Departamento de Desarrollo Económico y Empresarial del Gobierno de Navarra, en los que la empresa está aportando sus capacidades en digitalización del territorio e inteligencia artificial.

Presencia en el Polo de Innovación Digital

Además, Tracasa Instrumental ha incorporado recientemente sus servicios al Polo de Innovación Digital, impulsado por el Gobierno de Navarra para fomentar, a través de la I+D+I, la generación, la valoración y la aplicación del conocimiento científico y tecnológico que permitan desarrollar la transformación digital de las empresas navarras.

En este sentido, Tracasa Instrumental ha aportado a la plataforma virtual del Polo de Innovación Digital (IRIS) sus servicios más innovadores, principalmente dentro de las líneas temáticas de ciencia de datos e inteligencia artificial. Entre ellos destacan los servicios de digitalización del territorio y generación de modelos especializados en el ámbito de la movilidad y la cartografía inteligente; el procesamiento de información geoespacial, ciencias de la computación y Big Data; y el desarrollo de modelos de IA en el reconocimiento, clasificación y segmentación 2D y 3D.

Captura LiDAR sobre modelo de relieve de la zona ubicada entre las calles Monjardín y Tajonar, en Pamplona.